Question

Ⅰ．已知在常温常压下：

① 2CH3OH(l)十3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H= －1275.6 kJ·mol—1

② H2O(l)=H2O(g) △H=+ 44.0 kJ.mo—1

写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 。

Ⅱ．磷酸（H3PO4）在水溶液中各种存在形式物质的量分数δ随pH的变化曲线如下图：

（1）在Na3PO4溶液中，c（Na＋）／c（PO43－） 3（填“＞”“＝”“＜”），向Na3PO4溶液中滴入稀盐酸后 ，pH从10降低到5的过程中发生的主要反应的离子方程式为 。

（2）从图中推断NaH2PO4溶液中各种微粒浓度大小关系正确的是 。（填选项字母）

A、C（Na+）＞ C（H2PO4 -）＞ C（H+）＞ C（HPO4 2-）＞ C（H3PO4 ）

B、C（Na+）＞ C（H2PO4 -）＞ C（OH-）＞ C（ H3PO4）＞ C（HPO4 2- ）

C、C(H+)+ C(Na+)＝C(OH-)+C(H2PO4－)+2C(HPO42－)＋3C(PO43－)＋C（H3PO4 ）

D、C(Na+)＝C(H2PO4－)+C(HPO42－)＋C(PO43－)＋C（H3PO4 ）

（3）假设25℃条件下测得0.1 mol·L–1的Na3PO4溶液的pH＝12 ，近似计算出Na3PO4的第一步水解的水解常数Kh （写出计算过程，忽略Na3PO4的第二、第三步水解，结果保留两位有效数字）。

Ⅲ．化学在环境保护中起着十分重要的作用，电化学降解法可用于治理酸性水中的硝酸盐污染。电化学降解NO3－的原理如图所示。电源正极为 （填A或B），阴极反应式为 。

 

Answer 1

Ⅰ．CH3OH(g)+3/2 O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8kJ/mol （2分）

Ⅱ．（1）＞ HPO4 2- + H+ = H2PO4 - （每空2分，共4分）

（2）AD（2分）

（3） PO43－ + H2O HPO4 2- + OH- （1分）

起始浓度（mol·L–1）： 0.1 0 0

变化浓度（mol·L–1）： 0.01 0.01 0.01

平衡浓度（mol·L–1）： 0.09 0.01 0.01 (1分)

Kh = C (HPO4 2-)× C（OH-）/ C( PO43－ )= 0.01 × 0.01 / 0.09 = 1.1 × 10 -3 mol·L–1

Ⅲ． A 2NO3-+10e-+12H+=6H2O +N2↑ （每空2分，共4分）

【解析】

试题分析：Ⅰ．根据已知方程式和盖斯定律，甲醇燃烧的化学方程式为可由（①—②×4）÷2而得，因此表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：CH3OH(g)+3/2 O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8kJ/mol。

Ⅱ．（1）Na3PO4溶液中，PO43－ 发生水解，因此c（Na＋）／c（PO43－）>3，从磷酸（H3PO4）在水溶液中各种存在形式物质的量分数δ随pH的变化曲线图可以看出，在pH从10降低到5的过程中，主要是HPO4 2- 的含量在逐渐减小为0，而H2PO4 – 的含量在逐渐增大，因此发生的主要反应的离子方程式为HPO4 2- + H+ = H2PO4 - 。

（2）从图中可以看出，H2PO4 – 离子在酸性条件下才能大量存在，因此说明H2PO4 – 的电离大于水解，因此NaH2PO4溶液中有C（HPO4 2-）＞ C（H3PO4 ），又水电离出的一部分H+ ，因此离子浓度大小顺序有C（Na+）＞ C（H2PO4 -）＞ C（H+）＞ C（HPO4 2-）＞ C（H3PO4 ），因此A正确；由于H2PO4 – 发生水解和电离后，溶液中含P的微粒有H2PO4－、HPO42－ 、PO43－、H3PO4 4种，因此电荷守恒式C错误；物料守恒式D正确。故选AD。

（3）根据溶液水解后的PH=12，可以计算水解产生的c(OH-）=0.01mol/L ，列成三段式有：

PO43－ + H2O HPO4 2- + OH-

起始浓度（mol·L–1）： 0.1 0 0

变化浓度（mol·L–1）： 0.01 0.01 0.01

平衡浓度（mol·L–1）： 0.09 0.01 0.01

Kh = C (HPO4 2-)× C（OH-）/ C( PO43－ )= 0.01 × 0.01 / 0.09 = 1.1 × 10 -3 mol·L–1

Ⅲ．从原理示意图中可以看出，该装置是一个电解池装置，要降解的硝酸盐变成了N2，因此在图中的右侧发生了还原反应，该极为阴极，电源的A极则是正极。阴极反应的方程式为：2NO3-+10e-+12H+=6H2O +N2↑。

考点：本题考查的是燃烧热的热化学方程式的书写、盖斯定律的应用、离子浓度大小比较、水解平衡常数的计算、电化学基础等知识。