题目内容
甲、乙、丙、丁、X是由短周期元素组成的纯净物，其中X为单质．上述物质转化关系如图所示（某些产物略去）．
请回答下列问题：
（1）若丁是一元强酸，甲→丁是工业生产丁的主要途径．
①写出反应I的化学方程式：
②常温下，1mol丙发生反应III放出46kJ热量，该反应的热化学方程式为： ．
③在常温下，向VIL pH=11的甲溶液中加入V2L pH=3的盐酸，若反应后溶液的pH＜7，则V1和V2的关系为V1 V2（选填“＞”、“＜”或“=”），所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序可能是： （写一种即可）．
（2）若丁是二元弱酸，丙是温室气体．
在容积为2L的容积固定的密闭容器中，将乙（g）和H20（g）按下表用量分别进行反
应：乙（g）+H20（g）?丙（g）+H2（g），得到如下数据：
①该反应的正反应为 （填“吸热”或“放热”）反应．
②900℃时，上述反应按如下起始量分别加入该容器：
则此时反应的v（正） v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．
③实验3跟实验2相比，改变的条件可能是 ．
请回答下列问题：
（1）若丁是一元强酸，甲→丁是工业生产丁的主要途径．
①写出反应I的化学方程式：
②常温下，1mol丙发生反应III放出46kJ热量，该反应的热化学方程式为：
③在常温下，向VIL pH=11的甲溶液中加入V2L pH=3的盐酸，若反应后溶液的pH＜7，则V1和V2的关系为V1
（2）若丁是二元弱酸，丙是温室气体．
在容积为2L的容积固定的密闭容器中，将乙（g）和H20（g）按下表用量分别进行反
应：乙（g）+H20（g）?丙（g）+H2（g），得到如下数据：
| 实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达平衡所需时间/min | |
| 乙 | H2O | 丙 | |||
| 1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 5 |
| 2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 3 |
| 3 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1 |
②900℃时，上述反应按如下起始量分别加入该容器：
| 物质 | 乙 | H2O | 丙 | H2 |
| 起始量/mol | 0.8 | 1.0 | 0.6 | 0.8 |
③实验3跟实验2相比，改变的条件可能是
考点：无机物的推断,热化学方程式,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算
专题：推断题,电离平衡与溶液的pH专题
分析：甲、乙、丙、丁、X是由短周期元素组成的纯净物，其中X为单质，丁是一元强酸，甲→丁是工业生产丁的主要途径，则甲为NH3，X为O2，乙为NO，丙为NO2，丁为HNO3；若丁是二元弱酸，丙是温室气体，丙为CO2，丁为H2CO3，甲可能为甲烷等有机物，X为O2，乙为CO，然后结合热化学反应及化学平衡来解答．
解答：
解：（1）X为单质，丁是一元强酸，甲→丁是工业生产丁的主要途径，则甲为NH3，X为O2，乙为NO，丙为NO2，丁为HNO3；
①反应I的化学方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O2
4NO+6H2O；
②1mol丙发生反应III放出46kJ热量，则3mol丙放出3×46kJ=138kJ，该反应的热化学方程式为3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）△H=-138kJ/mol，
故答案为：3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）△H=-138kJ/mol；
③向VIL pH=11的甲溶液中加入V2L pH=3的盐酸，氨水浓度大于盐酸浓度，则反应后溶液的pH＜7，酸应过量，则V1和V2的关系为V1＜V2，溶液显酸性，c（H+）＞c（0H-），结合电荷守恒可知，c（Cl-）＞c（NH4+），则离子浓度大小为c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（0H-）或c（Cl-）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（0H-），
故答案为：＜；c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（0H-）或c（Cl-）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（0H-）；
（2）若丁是二元弱酸，丙是温室气体，丙为CO2，丁为H2CO3，甲可能为甲烷等有机物，X为O2，乙为CO，
①由表格中的数据可知，温度高，丙的物质的量小，则升高温度平衡逆向移动，则该正反应为放热反应，故答案为：放热；
②900℃时，平衡时c（丙）=0.2mol/L，c（H2）=0.2mol/L，c（乙）=
=0.8mol，c（H2O）=0.3mol/L，则K=
=
，由表格中的数据可知，Qc=
＞K，平衡逆向移动，则v（正）＜v（逆），故答案为：＜；
③实验3跟实验2相比，起始量、平衡时的量相同，只有时间不同，则实验3为使用了催化剂加快反应速率，故答案为：使用了催化剂．
①反应I的化学方程式为4NH3+5O2
| ||
| △ |
| ||
| △ |
②1mol丙发生反应III放出46kJ热量，则3mol丙放出3×46kJ=138kJ，该反应的热化学方程式为3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）△H=-138kJ/mol，
故答案为：3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）△H=-138kJ/mol；
③向VIL pH=11的甲溶液中加入V2L pH=3的盐酸，氨水浓度大于盐酸浓度，则反应后溶液的pH＜7，酸应过量，则V1和V2的关系为V1＜V2，溶液显酸性，c（H+）＞c（0H-），结合电荷守恒可知，c（Cl-）＞c（NH4+），则离子浓度大小为c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（0H-）或c（Cl-）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（0H-），
故答案为：＜；c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（0H-）或c（Cl-）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（0H-）；
（2）若丁是二元弱酸，丙是温室气体，丙为CO2，丁为H2CO3，甲可能为甲烷等有机物，X为O2，乙为CO，
①由表格中的数据可知，温度高，丙的物质的量小，则升高温度平衡逆向移动，则该正反应为放热反应，故答案为：放热；
②900℃时，平衡时c（丙）=0.2mol/L，c（H2）=0.2mol/L，c（乙）=
| (2-0.4)mol |
| 2L |
| 0.2×0.2 |
| 0.8×0.3 |
| 1 |
| 6 |
| 0.8×1.0 |
| 0.6×0.8 |
③实验3跟实验2相比，起始量、平衡时的量相同，只有时间不同，则实验3为使用了催化剂加快反应速率，故答案为：使用了催化剂．
点评：本题考查无机物的推断，是高考中的常见题型，试题综合性强，难度较大，有利于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力，提高学生分析问题、以及灵活运用基础知识解决实际问题的能力．做好本题的关键之处在于把握好常见物质的性质以及有关转化，并能结合题意具体问题、具体分析即可，涉及数据分析、热化学反应、化学平衡的移动、影响反应速率的因素等．
练习册系列答案
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|
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