Question

碳、氮、硫、氯是四种重要的非金属元素．
（1）CH₄（g）在O₂（g）中燃烧生成CO（g）和H₂O（g）的△H难以直接测量，原因是

 

．
已知：a．2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566.0kJ?mol^-1
b．CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-890.0kJ?mol^-1
则CH₄（g）在O₂（g）中燃烧生成CO（g）和H₂O（g）的热化学方程式为

 

．
（2）工业上合成氨气的反应为：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H＜0．现将10mol N₂和26mol H₂置于容积可变的密闭容器中，N₂的平衡转化率（α）与体系总压强（P）、温度（T）的关系如图所示．回答下列问题：
①反应达到平衡状态B时，容器的容积10L，则T₁时，合成氨反应的平衡常数K=

 

 L²?mol^-1．
②平衡状态由A变到C时，对应的平衡常数K（A）

 

K（C）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）在25℃时，HSCN、HClO、H₂CO₃的电离常数如表：

HClO	HSCN	H2CO3
K=3.2×10-8	K=0.13	Kl=4.2×10-7 K2=5.6×10-11

①1mol?L^-1的KSCN溶液中，所有离子的浓度由大到小的顺序为

 

＞

 

＞

 

＞

 

．
②向Na₂CO₃溶液中加入过量HClO溶液，反应的化学方程式为

 

．
③25℃时，为证明HClO为弱酸，某学习小组的同学没计了以下三种实验方案．下列三种方案中，你认为能够达到实验目的是

 

（填下列各项中序号）．
a．用pH计测量0.1mol?L^-1 NaClO溶液的pH，若测得pH＞7，可证明HClO为弱酸
b．用pH试纸测量0.01mol?L^-1 HClO溶液的pH，若测得pH＞2，可证明HClO为弱酸
c、用仪器测量浓度均为0.1mol?L^-1的HClO溶液和盐酸的导电性，若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸，可证明HClO为弱酸．

Answer 1

考点：热化学方程式,化学平衡建立的过程,化学平衡的影响因素,pH的简单计算,离子浓度大小的比较

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）一氧化碳是可燃气体，甲烷燃烧生成一氧化碳的反应不易控制；依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（2）①依据图象平衡转化率和化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算得到；
②反应是放热反应，温度越低平衡正向进行，氮气转化率增大，T₁＜T₂，温度升高平衡常数减小；
（3）①KSCN溶液中SCN^-水解显碱性；
②分析电离平衡常数可知HSCN＞H₂CO₃＞HClO；碳酸钠和次氯酸反应生成碳酸氢钠和次氯酸钠；
③证明弱酸应设计实验证明溶液中存在电离平衡．

解答： 解：（1）CH₄（g）在O₂（g）中燃烧生成CO（g）和H₂O（g）的△H难以直接测量的原因是甲烷燃烧生成一氧化碳的反应不易控制，无法准确测定；
a．2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566.0kJ?mol^-1
b．CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-890.0kJ?mol^-1
依据热方程式和盖斯定律计算：b×2-a得到，CH₄（g）在O₂（g）中燃烧生成CO（g）和H₂O（g）的热化学方程式为2CH₄（g）+3O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（g）△H=-1214.0KJ/mol，
故答案为：2CH₄（g）+3O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（g）△H=-1214.0KJ/mol；
（2）①反应达到平衡状态B时，氮气的转化率为20%，容器的容积10L，
                    N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）
起始量（mol/L）     1        2.6       0
变化量（mol/L） 1×20%=0.2   0.6     0.4 
平衡量（mol/L）     0.8       2        0.4
k=

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

=

0．42

0.8×23

=0.025，
故答案为：0.025；
②N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H＜0，反应是放热反应，温度越低平衡正向进行，氮气转化率增大，图象分析判断T₁＜T₂，衡状态由A变到C时，温度升高平衡常数减小，所以平衡常数K（A）＞K（C），
故答案为：＞；
（3）①KSCN溶液中SCN^-水解显碱性，溶液中离子浓度大小为c（K⁺）＞c（SCN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案为：c（K⁺）＞c（SCN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
②分析电离平衡常数可知HSCN＞H₂CO₃＞HClO；碳酸钠和次氯酸反应生成碳酸氢钠和次氯酸钠，反应的化学方程式为：Na₂CO₃+HClO=NaHCO₃+NaClO，
故答案为：Na₂CO₃+HClO=NaHCO₃+NaClO；
③证明弱酸应设计实验证明溶液中存在电离平衡；
a．用pH计测量0.1mol?L^-1 NaClO溶液的pH，若测得pH＞7，说明次氯酸根离子水解，可证明HClO为弱酸，故a正确；
b．用pH试纸测量0.01mol?L^-1 HClO溶液的pH，由于次氯酸具有漂白性，PH试纸不能测定溶液PH，不能证明HClO为弱酸，故b错误；
c、用仪器测量浓度均为0.1mol?L^-1的HClO溶液和盐酸的导电性，若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸，说明次氯酸溶液中离子浓度小于盐酸，存在电离平衡，可证明HClO为弱酸，故c正确；
故答案为：ac．

点评：本题考查了热化学方程式和盖斯定律的计算应用，化学平衡常数计算和影响因素分析，盐类水解和弱电解质电离程度分析判断，掌握基础是关键，注意次氯酸的漂白性，题目难度中等．