Question

10．回答下列问题．
（1）常温下1g CH₄完全燃烧并生成液态水，放出55.64kJ的热量，写出CH₄燃烧的热化学方程式：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.24kJ/mol；
（2）25℃条件下，将pH=9和pH=12的两种强碱溶液等体积混合后，混合溶液的pH约为（已知lg2=0.3）11.7；
（3）向一体积不变的密闭容器中加入2molNO₂气体，发生反应2NO₂（g）?N₂O₄（g），反应达平衡后，N₂O₄的体积分数为a，在温度不变的条件下，再向该容器加入1molN₂O₄气体，反应重新达平衡后，N₂O₄的体积分数为b，则a＜b（填“＞”“=”“＜”）；
（4）固态硫加热形成气态硫要吸收能量：1mol固态硫燃烧生成二氧化硫气体的焓变为△H₁；1mol气态硫燃烧生成二氧化硫气体的焓变为△H₂，则△H₁＞△H₂；
（5）已知A、B、C三种气体反应A+3B?2C，K=$\frac{1}{16}$，在某一时刻，测得容器中c（A）=1mol/L、c（B）=3mol/L、c（C）=2mol/L，此时平衡向左移动（“向左”“不”“向右”）．

Answer 1

分析 （1）根据热化学方程式的书写方法可知，化学计量数与反应热成正比，并注意标明物质的聚集状态来解答；
（2）pH=9的强碱溶液中c（OH^-）=10^-5mol/L，pH=12的强碱溶液中c（OH^-）=10^-2mol/L，据混合后溶液体积计算出混合溶液中c（OH^-），再计算出溶液中氢离子浓度及溶液的pH即可；
（3）据压强增大时，平衡向气体体积减小的方向移动分析；
（4）据△H=生成物的能量-反应物的能量解答；
（5）求出Qc的大小与K比较即可．

解答 解：（1）1gCH₄在氧气中燃烧生成CO₂和液态水，放出55.64kJ热量，16g即1molCH₄在氧气中燃烧生成CO₂和液态水，放出890.24kJ热量，
则热化学方程式为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.24KJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.24KJ/mol；
（2）pH=9的强碱溶液中c（OH^-）=10^-5mol/L，pH=12的强碱溶液中c（OH^-）=10^-2mol/L，混合溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-5}×V+V×1{0}^{-2}}{2V}$mol/L=5×10^-3mol/L，则c（H⁺）=5×10^-12mol/L，混合溶液的pH=11.7，故答案为：11.7；
（3）体积不变，温度不变的条件下，再向该容器加入1molN₂O₄，由于生成物浓度增大，平衡逆向移动，但逆向移动时压强增大，所以，移动的结果不如原平衡，所以，N₂O₄的体积分数比原平衡大，故答案为：＜；
（4）固态硫加热形成气态硫要吸收能量，△H=生成物的能量-反应物的能量，1mol固态硫燃烧生成二氧化硫气体比1mol气态硫燃烧生成二氧化硫气体放出的热量少，△H小，故答案为：＞；
（5）Qc=$\frac{{2}^{2}}{1×{3}^{3}}$=0.15＞1/16，所以，平衡逆向移动，故答案为：向左．

点评 本题考查热化学方程式的书写以及pH的求算、平衡移动、物质状态与能量、K与Qc等知识，题目有一定难度，应认真分析．