Question

（2012?石家庄一模）常温下，A为无色无味液体，B为淡黄色粉末，D、E、G、W为气体，且G的相对分子质量比D大16，各物质间的转化关系如图所示：
请回答：
（1 ）反应①的化学方程式为

2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑

（2）以D为燃气，E、G的混合气体为助燃气，熔融K₂CO₃为电解质的燃料电池中，负极的反应式为

CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂

（3）已知：D和W的燃烧热分别为-283.0kJ/mol，-285.8kJ/mol，1 mol A由液态变为气态时吸收热量44kJ，反应②的热化学方程式为

CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ/mol

．
（4）将标准状况下4.48L G通入到100mL 3mol/L F溶液中，充分反应后，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为

c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），

（5）一定温度下，反应②的平衡常数为

9

4

，该温度下，在密闭容器中进行反应②，起始时各物质浓度如下表所示：

物质	A	D	G	W
浓度/（mol?L-1）	0.45	0.45	0.55	0.55

①起始时，正、逆反应速率的大小：v_正

＞

v_逆（填“＜“、“＞”或“=”）．
②反应达到平衡时W的浓度c（W）=

0.6mol/L

．

Answer 1

分析：A为无色无味液体，B为淡黄色粉末，淡黄色固体有Na₂O₂、硫单质、溴化银，A为H₂O，A能和B反应生成气体，则B是Na₂O₂，E是O₂，水和D在高温下反应生成气体W，能和水高温下反应生成两种气体的物质的气体是CO，D为CO，W能燃烧，所以G为CO，W是H₂，F为NaOH，结合物质的性质分析解答．

解答：解：A为无色无味液体，B为淡黄色粉末，淡黄色固体有Na₂O₂、硫单质、溴化银，A为H₂O，A能和B反应生成气体，则B是Na₂O₂，E是O₂，水和D在高温下反应生成气体W，能和水高温下反应生成两种气体的物质的气体是CO，D为C，W能燃烧，所以G为CO，W是H₂，F为NaOH，
（1）过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，反应方程式为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（2）该燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，所以负极上一氧化碳失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳，电极反应式为CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂ ，
故答案为：CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂；
（3）CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol①，
H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol②，
H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol③，
将①-②-③得CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2 kJ/mol
故答案为：CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2 kJ/mol；
（4）4.48L CO₂通入到100mL 3mol/LNaOH溶液中，二氧化碳的物质的量=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，氢氧化钠的物质的量3mol/L×0.1L=0.3mol，
当1＜n（NaOH）：n（CO₂）＜2时，生成物是碳酸钠和碳酸氢钠，
根据二氧化碳和氢氧化钠物质的量之间的关系得方程式为2CO₂+3NaOH=Na₂CO₃+NaHCO₃+H₂O，根据方程式知，碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量相等，碳酸根离子和碳酸氢根离子水解而使溶液呈碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸根离子的水解能力大于碳酸氢根离子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），钠离子不水解，离子浓度最大，所以离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（5）①浓度商=

0.55×0.55

0.45×0.45

=1.49＜

9

4

，所以平衡向正反应方向移动，则正反应速率大于逆反应速率，
故答案为：＞；
 ②设平衡时W的浓度为x，平衡常数K=

x×x

(0.45+0.55-x)2

=

9

4

，

x

1-x

=

3

2

，x=0.6mol/L，
故答案为：0.6 mol/L．

点评：本题以无机推断为载体考查了化学平衡、盖斯定律、原电池原理等知识点，正确推断物质是解本题关键，结合化学平衡常数公式、物质的性质、盖斯定律等知识来分析解答，难点是离子浓度大小的比较，难度中等．