Question

（1）己知：△H=-272.0KJ?mo1^-1
△H=-1675.7KJ?mo1^-1
Al和Fe0发生铝热反应的热化学方程式是______．
（2）某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B，如图所示．
①据图判断该反应是______（填“吸”或“放”）热反应，当反应达到平衡后，其他条件不变，升高温度，反应物的转化率______（填“增大”、“减小”或“不变”）；
②其中B历程表明此反应采用的条件为______．（选填序号）．
A．升高温度
B．增大反应物的浓度
C．降低温度
D．使用催化剂
（3）1000℃时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na₂SO₄（S）+4H₂（g）═Na₂S（s）+4H₂O（g）
该反应的平衡常数表达式为______；
已知K_1000℃＜K_1200℃，若降低体系温度，混合气体的平均相对分子质量将______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）常温下；如果取0.1mol?L^-1 HA溶液与0.1mol?L^-1 NaOH溶液等体积混合（混合后溶液体积的变化忽略不计），测得混合液的pH=8．
①混合液中由水电离出的OH^-浓度与0.1mol?L^-1 NaOH溶液中由水电离出的OH^-浓度之比为______；
②已知NH₄A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断（NH₄）₂CO₃溶液的pH______7（填“＜”、“＞”或“=“）；相同温度下，等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为（填序号）
a．NH₄HCO₃    b．NH₄A    c．（NH₄）₂CO₃    d．NH₄Cl．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据盖斯定律书写目标热化学方程式；
（2）①由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应；升高温度平衡向逆反应方向移动，据此解答；
②由图可知，反应历程B与A相比，改变反应历程，应是使用催化剂；
（3）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写，注意当反应中有固体物质参加时，固体的“浓度”作为常数，在平衡常数表达式中，就不写固体的浓度，稀溶液中的水分子浓度可不写，对于非水溶液中的反应，溶剂的浓度同样是常数；
K_1000℃＜K_1200℃，则正反应为吸热反应，降低体系温度，平衡向正反应方向移动，混合气体总质量增大，总的物质的量不变，据此判断；
（4）0.1mol?L^-1 HA溶液与0.1mol?L^-1 NaOH溶液等体积混合（混合后溶液体积的变化忽略不计），测得混合液的pH=8，则说明HA是弱酸，含有弱根离子的盐促进水电离，
①根据盐溶液的pH计算水电离出的c（OH^-）．根据c（NaOH）及水的离子积常数计算水中氢离子浓度，溶液中氢离子浓度等于水电离出的c（OH^-），据此解答；
②根据题意知，HA的酸性比碳酸强，NH₄A溶液为中性，说明铵根离子和该酸根离子水解程度相同，由此得知铵根离子水解程度小于碳酸根离子，所以（NH₄）₂CO₃中溶液呈碱性．
根据铵根离子的水解程度判断溶液酸碱性的大小，溶液浓度越稀，盐的水解程度越大．
解答：解：（1）①Fe（s）+O₂（g）=FeO（s）△H=-272.0kJ?mol^-1
②2Al（s）+O₂（g）=Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ?mol^-1
依据盖斯定律②-①×3得到热化学方程式为：2Al（s）+3FeO（s）═Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7 kJ?mol^-1
故答案为：2Al（s）+3FeO（s）═Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7 kJ?mol^-1；
（2）①由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应；升高温度平衡向逆反应方向移动，反应物的转化率减小，
故答案为：吸；减小；
②由图可知，反应历程B与A相比，改变反应历程，应是使用催化剂，
故答案为：D；
（3）Na₂SO₄（S）+4H₂（g）═Na₂S（s）+4H₂O（g）的平衡常数表达式k=；
K_1000℃＜K_1200℃，则正反应为吸热反应，降低体系温度，平衡向正反应方向移动，混合气体总质量增大，总的物质的量不变，故混合气体的平均相对分子质量将增大，
故答案为：；增大；
（4）①，盐溶液中c（OH^-）==10^-6 mol/L，0.1mol?L^-1NaOH溶液中c（H⁺）等于由水电离出的氢氧根离子浓度，即c（H⁺）=c_水电离（OH^-）==10^-13 mol/L，所以混合液中由水电离出的OH^-浓度与0.1mol?L^-1NaOH溶液中由水电离出的OH^-浓度之比=10^-6 mol/L：10^-13 mol/L=10⁷：1，
故答案为：10⁷：1；
②将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，说明HA的酸性比碳酸的强，NH₄A溶液为中性，说明相同条件下，氨水和HA的电离程度相同，所以（NH₄）₂CO₃中铵根离子的水解程度小于碳酸根离子的水解程度，所以溶液的pH＞7；
NH₄Cl是强酸弱碱盐，铵根离子水解导致溶液呈酸性；NH₄A溶液中阴阳离子的水解程度相等，所以溶液呈中性，溶液的pH值大于氯化铵；NH₄HCO₃溶液中铵根离子的水解程度小于碳酸氢根离子的水解程度，溶液呈碱性，（NH₄）₂CO₃溶液中碳酸根的水解程度更大，pH值最大，
故答案为：＞；c＞a＞b＞d．
点评：本题综合性较大，涉及热化学方程式的书写、化学平衡常数、平衡移动、电解质溶液有关计算、盐类水解等，难度中等，是对学生综合能力的考查，（5）为易错点，判断HA与碳酸酸性强弱是关键．