21.
(14分) (1)某化学小组的同学在学习了NaHCO3和Na2CO3的有关知识后,进行如下实验:在两支试管中分别加入3mL、4 mol·L-1稀盐酸,将两个各装有0.3g NaHCO3或 Na2CO3粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的NaHCO3或Na2CO3同时倒入试管中,观察到现象如下:
①试管中(填产生沉淀或气体及反应速率等相关现象)
________________________ _。
②盛______________的试管中气球变得更大,大小气球(包含试管)体积之比约为(填最简单整数比)____________;
③甲同学用手触摸试管,发现盛NaHCO3粉末的试管变冷,而盛Na2CO3的试管温度有升高。由此他得出:不管其状态如何,NaHCO3和HCl反应为吸热反应,而Na2CO3和HCl反应为放热反应。类似如中和热,甲同学写出了下列热化学方程式:
HCO3-(aq)+H+(aq)=H2O(l)+CO2(g); △H>0
CO32-(aq)+2H+(aq)=H2O(l)+CO2(g); △H<0
甲下结论的方法是否正确____________(填“正确”或“不正确”)
(2)为研究是吸热还是放热反应,继续进行了下列实验(每次实验各做3次平行实验,取平均值):
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序号 |
试剂1 |
试剂2 |
混合前温度 |
混合后最高或最低温度 |
|
① |
35mL水 |
2.5g NaHCO3固体 |
20℃ |
18.5℃ |
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② |
35mL水 |
3.2g Na2CO3固体 |
20℃ |
24.3℃ |
|
③ |
35mL稀盐酸 |
含2.5g NaHCO3的饱和溶液32.5mL |
20℃ |
19℃ |
|
④ |
35mL稀盐酸 |
含3.2g Na2CO3的饱和溶液23.1 mL+10ml水 |
20℃ |
24.2℃ |
|
⑤ |
35mL稀盐酸 |
2.5gNaHCO3固体 |
20℃ |
16.2℃ |
|
⑥ |
35mL稀盐酸 |
3.2g Na2CO3固体 |
20℃ |
25.1℃ |
请你帮助填写相关内容:
①该研究报告的题目是《________________________________________________》;
②该实验中所用的仪器除试管、药匙(或V型纸槽)、气球、玻璃棒、烧杯、量筒、保温瓶外,还需要的仪器名称为_________和__________;通过上述实验可得出五条结论:
a:NaHCO3的溶解是_______(“吸热”或“放热”)过程;
b:Na2CO3的溶解是_______(“吸热”或“放热”)过程;
c:NaHCO3的饱和溶液和盐酸的反应是____________(“吸热”或“放热”)反应;
d:Na2CO3的饱和溶液和盐酸的反应是____________(“吸热”或“放热”反应;
e:NaHCO3固体与稀盐酸反应的反应热是______(填a→d的字母)的热效应之和。
20.(18分) I.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:
A(g)+B(g)
C(g)
(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为 mol。
(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol。
(3)若开始时放入x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x= mol,y= mol。
平衡时,B的物质的量 (选填一个编号)
甲.大于2mol 乙.等于2mol
丙.小于2mol 丁.可能大于、等于或小于2mol
作出此判断的理由是 。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是 。
II.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
(5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与(1)小题中的a进行比较 (选填一个编号)。
甲.a<b 乙.a>b 丙.a=b 丁.不能比较a和b的大小。作出此判断的理由是 。
III. 在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
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t℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
|
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
(多选扣分)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中 c(CO)不变 C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度 ℃。