Question

运用所学的化学反应原理研究化学反应很有意义．请回答下列问题：
（1）合成氨原料中的H₂可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表：

物质	△H（kJ/mol）
H2（g）	-285.8
CO（g）	-283.0
CH4（g）	-890.3

已知1mol H₂O（g）转变为1molH₂O（l）时放热44.0kJ．写出CH₄和水蒸气在高温下反应得到CO和H₂的热化学方程式______．
（2）500°C、50Mpa时，在容积为VL的定容容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，反应达到平衡后N₂的转化率为a．则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为______．
（3）若把标准状况下4.48L氨气通入到100g19.6%的硫酸溶液中，所得溶液中的溶质是______，溶液中离子浓度从大到小的顺序是______．
（4）某温度时，BaSO₄在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示．有沉淀析出的是______点（填字母）．a点对应的Ksp ______c点对应的Ksp （填大于、等于或小于）
（5）以磷酸亚铁锂（LiFePO₄）为电极材料的新型锂离子电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车．该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据燃烧热的概念来书写热化学方程式；
（2）容器内反应前与平衡时气体的压强之比等于物质的量之比；
（3）氨气和酸反应生成对应的盐，根据谁解原理来比较离子浓度的大小；
（4）根据溶度积规则：当Qc大于Ksp时，会有沉淀析出，沉淀溶解平衡曲线上的点均为Qc等于Ksp；
（5）该电池放电时为原电池原理，正极发生还原反应．
解答：解：（1）燃烧热的概念：在25℃，101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热，由表格中燃烧热的数据可知，
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol，
H₂（g）+O₂（g）═H₂O（l），△H=-285.8KJ/mol；
CO（g）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-283KJ/mol，
而H₂O（g）═H₂O（l），△H=44.0kJ/mol，
根据盖斯定律：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）的△H=285.6KJ/mol×3+283KJ/mol+44KJ/mol-890.3KJ/mol=206.1kJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）△H=+206.1kJ/mol；
（2）根据化学方程式：N₂ +3H₂ 2NH₃，
反应前的物质的量    n     3n           0
变化的物质的量      na    3na          2
平衡时的物质的量  n-na    3n-3na       2na
 所以：容器内反应前与平衡时气体的物质的量之比===容器内反应前与平衡时气体的压强之比，故答案为：；
（3）氨气和酸反应生成对应的盐，4.48L即0.2mol氨气通入到100g19.6%即0.2mol的硫酸溶液中，等物质的量反应生成硫酸氢铵，能电离出等量的铵根、氢离子和硫酸根，但是铵根离子水解使溶液显酸性，离子浓度大小为：c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH+4）＞c（OH^-），故答案为：NH₄HSO₄；c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH+4）＞c（OH^-）；
（4）根据溶度积规则：当Qc大于Ksp时，会有沉淀析出，图中b点Qc大于Ksp，所以该点有沉淀析出，a、c点均为Qc等于Ksp，及平衡点，故答案为：b；等于；
（5）电池放电时为原电池原理，正极发生得电子的还原反应，即FePO₄+Li⁺+e^-═LiFePO₄，故答案为：FePO₄+Li⁺+e^-═LiFePO₄．
点评：本题是一道综合性较强的题目，难度较大．考查学生分析和解决问题的能力．