Question

【题目】请应用化学反应原理的相关知识解决下列问题

(1)已知NaCl的溶解热为3.8kJ·mol－1(吸热)

Na(s)－e－====Na+(aq) △H=－240 kJ/mol

Cl2(g)+e－====Cl－(aq) △H=－167 kJ/mol

写出钠在氯气中燃烧的热化学方程式_______________________。

(2)一定条件下，在2L恒容密闭容器中充入1.5 mol CO2和3molH2发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H3O(g)

下图是反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线。已知在温度为500K的条件下，该反应l0min达到平衡；

①该反应是__________ (填“吸热”或“放热”)反应。

②在0~10min时段反应速率v(H2)为__________。

③若改充入2 mol CO2和3molH2，图中的曲线会__________(填“上移”或“下移”)。

(3)根据下表数据回答问题：

①根据表1能不能判断出H2CO3与HClO酸性强弱? _________(填“能”或“不能”)。

②0.10mol·L－lNa2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________________________。

③H2SO3溶液和 NaHCO3溶液反应的离子方程式为________________________________。

(4)已知：t℃时，Ksp(AgCl)=1.5×10－10、Ksp (Ag2CrO4)=2.0×10－12；AgCl为白色沉淀，Ag2CrO4为砖红色沉淀，t℃时，向Cl－和CrO42－浓度均为0.1mol/L的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液至过量且不断搅拌，实验现象为_____________________________________________。

Answer 1

【答案】Na(s)+Cl2(g) = NaCl(s) △H = -410.8 kJ/mol 放热 0.135 mol·L－1·min－1 下移 不能 c(Na+) c(SO32-) c(OH-) c(HSO3-) c(H+) H2SO3+ HCO3- = HSO3-+H2O+ CO2↑ 先生成白色沉淀，后来变成砖红色

【解析】

（1）根据已知焓变的反应推导所求反应，再根据盖斯定律计算所求反应的焓变；
（2）①根据图象分析，随着温度升高，CO2平衡转化率降低，表明温度升高不利于反应正向进行；
②温度为500K时，CO2的平衡转化率为60%，根据反应方程式计算各组分的平衡浓度，据此计算氢气的化学反应速率；
③改充入2 mol CO2 和3 mol H2，相当于增加了CO2的比例，可使H2的转化率上升，自身转化率下降；

（3）①根据NaClO和Na2CO3的pH值只能比较HClO和HCO3-的酸性强弱；

②0.1mol/L Na2SO3溶液中，SO32-水解使溶液显碱性，根据溶液中存在的化学平衡比较溶液中各离子的相对浓度大小；
③根据电离常数分析，H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强，因此SO2通入NaHCO3溶液中生成CO2，据此写出反应的离子方程式；

（4）根据溶度积公式，分别计算出向Cl－和CrO42－浓度均为0.1mol/L的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液生成AgCl和Ag2CrO4所需要的银离子的浓度，浓度越小越先沉淀，进而再判断过量以后的实验现象。

（1）已知：①NaCl的溶解热为3.8 kJ/mol(吸热)，NaCl(s)═Na+(aq)+Cl(aq) △H1 = +3.8 kJ/mol，

②Na(s)e=Na+(aq) △H2 = 240 kJ/mol，

③Cl2(g)+e═Cl(aq) △H3 = 167 kJ/mol，

Na在氯气中燃烧的方程式为Na(s)+Cl2(g) = NaCl(s)，该反应可由②+③①得到，根据盖斯定律,该反应的焓变△H=△H2+△H3△H1 = 410.8 kJ/mol，

故答案为：Na(s)+Cl2(g) = NaCl(s) △H = -410.8 kJ/mol；

（2）①随着温度升高，CO2平衡转化率降低，表明温度升高不利于反应正向进行，所以反应为放热反应，

故答案为：放热；

②温度为500 K时，CO2的平衡转化率为60%，CO2转化的浓度分别为c(CO2) = = 0.45 mol/L，根据化学计量数之比等于速率之比，可知H2转化的浓度c(H2) = 3c(CO2) = 1.35 mol/L，所以其化学反应速率(H2) = = = 0.135 mol·L－1·min－1

故答案为：0.135 mol·L－1·min－1；

③改充入2 mol CO2 和3 mol H2，相当于增加了CO2的比例，可使H2的转化率上升，自身转化率下降；所以图中的曲线会下移，

故答案为：下移；

（3）①因H2CO3为二元弱酸，第一步电离得到的HCO3-，第二步电离生成CO32-，所以根据NaClO和Na2CO3的pH值只能比较HClO和HCO3-的酸性强弱，不能比较HClO和H2CO3的酸性强弱，

故答案为：不能；

②0.1 mol/L Na2SO3溶液中，SO32水解使溶液显碱性，溶液中存在SO32+H2OHSO3+OH，HSO3+H2OH2SO3+OH，H2OH++OH，综合考虑溶液中离子浓度大小顺序为：c(Na+) c(SO32-) c(OH-) c(HSO3-) c(H+)，

故答案为：c(Na+) c(SO32-) c(OH-) c(HSO3-) c(H+)；

③根据电离常数及强酸制弱酸的原理分析，H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强，因此SO2通入NaHCO3溶液中生成CO2，所以SO2通入NaHCO3溶液中发生的主要反应的离子方程式为：H2SO3+ HCO3- = HSO3-+H2O+ CO2↑，

故答案为：H2SO3+ HCO3- = HSO3-+H2O+ CO2↑；

（5）开始形成AgCl时，需要的Ag+的浓度c(Ag+) = = = 1.5×10－9,同理可得开始形成Ag2CrO4时，需要的Ag+的浓度c(Ag+) = 4.5×10－6,显然先沉淀AgCl，再沉淀Ag2CrO4，向Cl－和CrO42－浓度均为0.1mol/L的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液至过量且不断搅拌，实验现象为：先生成白色沉淀，后来变成砖红色，

故答案为：先生成白色沉淀，后来变成砖红色。