题目内容

9．（1）已知：Fe（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=FeO（s），△H=-272.0KJ•mol-1
2Al（s）+$\frac{3}{2}$O2（g）=Al2O3（s），△H=-1675.7KJ•mol-1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是2Al（s）+3FeO（s）═Al2O3（s）+3Fe（s）△H=-859.7 kJ•mol-1．
（2）某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B，如图所示．
①据图判断该反应是吸 （填“吸”或“放”）热反应，当反应达到平衡后，其他条件不变，升高温度，反应物的转化率增大 （填“增大”、“减小”或“不变”）；
②其中B历程表明此反应采用的条件为D （选填序号）．
A．升高温度 B．增大反应物的浓度  C．降低温度 D．使用催化剂
（3）1000℃时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na2SO4（s）+4H2（g），Na2S（s）+4H2O（g），该反应的平衡常数表达式为k=$\frac{{c}^{4}（{H}_{2}O）}{{c}^{4}（{H}_{2}）}$．
（4）常温下，如果取0.1mol•L-1HA溶液与0.1mol•L-1NaOH溶液等体积混合（混合后溶液体积的变化忽略不计），测得混合液的pH=8．
①混合液中由水电离出的OH-浓度与0.1mol•L-1NaOH溶液中由水电离出的OH-浓度之比为107：1；
②已知NH4A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，试推断（NH4）2CO3溶液的pH＞7（填“＜”、“＞”或“=”）．

分析 （1）根据盖斯定律书写目标热化学方程式；
（2）①由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应；升高温度平衡向正反应方向移动，据此解答；
②由图可知，反应历程B与A相比，改变反应历程，应是使用催化剂；
（3）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写；
（4）取0.1mol•L-1HA溶液与0.1mol•L-1NaOH溶液等体积混合（混合后溶液体积的变化忽略不计），测得混合液的pH=8，则说明HA是弱酸，含有弱根离子的盐促进水电离，
①根据盐溶液的pH计算水电离出的c（OH-），根据c（NaOH）及水的离子积常数计算水中氢离子浓度，溶液中氢离子浓度等于水电离出的c（OH-），据此解答；
②根据题意知，HA的酸性比碳酸强，NH4A溶液为中性，说明铵根离子和该酸根离子水解程度相同，由此得知铵根离子水解程度小于碳酸根离子，所以（NH4）2CO3中溶液呈碱性．

解答 解：（1）①Fe（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═FeO（s）△H1=-272.0kJ•mol-1
②2Al（s）+$\frac{3}{2}$O2（g）═Al2O3（s）△H2=-1675.7kJ•mol-1
将方程式②-①×3得：2Al（s）+3FeO（s）═Al2O3（s）+3Fe（s）△H=-1675.7kJ•mol-1-（3×-272.0kJ•mol-1）=-859.7 kJ•mol-1，
故答案为：2Al（s）+3FeO（s）═Al2O3（s）+3Fe（s）△H=-859.7 kJ•mol-1；
（2）①由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应；升高温度平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大；
故答案为：吸；增大；
 ②由图可知，反应历程B与A相比，改变反应历程，最后达到相同的平衡状态，改变的条件应是使用催化剂，降低反应的活化能；
故答案为：D；
（3）Na2SO4（S）+4H2（g）═Na2S（s）+4H2O（g）的平衡常数表达式k=$\frac{{c}^{4}（{H}_{2}O）}{{c}^{4}（{H}_{2}）}$；
故答案为：$\frac{{c}^{4}（{H}_{2}O）}{{c}^{4}（{H}_{2}）}$；
（4）①盐溶液中c（OH-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-8}}$=10-6 mol/L，0.1mol•L-1NaOH溶液中c（H+）等于由水电离出的氢氧根离子浓度，即c（H+）=c水电离（OH-）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$=10-13 mol/L，所以混合液中由水电离出的OH-浓度与0.1mol•L-1NaOH溶液中由水电离出的OH-浓度之比=10-6 mol/L：10-13 mol/L=107：1，
故答案为：107：1；
②将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，说明HA的酸性比碳酸的强，NH4A溶液为中性，说明相同条件下，氨水和HA的电离程度相同，所以（NH4）2CO3中铵根离子的水解程度小于碳酸根离子的水解程度，所以溶液的pH＞7；
故答案为：＞；

点评 本题综合性较大，化学反应能量变化图象分析判断，反应活化能和焓变的理解应用，电解质溶液有关计算、盐类水解等，是对学生综合能力的考查，掌握基础是关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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20．氯化钠是一种重要的化工原料，电解氯化钠溶液可制得氯气、氢氧化钠等物质，发生的化学反应如下：2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH．现取一定质量的溶质质量分数为10%的氯化钠溶液进行电解，当氯化钠完全反应时，停止通电．生成氯气的质量与时间的关系如图所示．请计算：
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①铁架台（含铁圈、各种铁夹）；②锥形瓶；③滴定管（酸式与碱式）；④烧杯（若干个）；⑤玻璃棒；⑥天平（含砝码）；⑦滤纸；⑧量筒；⑨漏斗Na2CO3固体；标准NaOH溶液；未知浓度盐酸；Na2CO3溶液．
进行下列实验或操作：
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（1）实验室制取A中气体时若只用一种试剂，该试剂是A（填备选试剂的字母）；
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此时A中主要的玻璃仪器有试管和酒精灯（填名称）．
（2）．对于C中发生的可逆反应，其方程式为：4NH3+5O2 $\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O有关该反应的下列说法中正确的是A．
A．增大一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率
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（3）E装置可防止F中溶液倒吸进入D中，请在图2中画出装置E中的导气管．
（4）写出F中发生反应的离子方程式：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O；若进入F装置的物质成分和质量一定，可向F中加入下列物质（填字母）中的D使铜片溶解的质量增多．
A．Na2CO3　　B．NaCl　　C．CuSO4　　D．H2SO4．
14．常温下测得浓度为0.1mol•L-1的下列三种溶液的pH：下列法正确的是（　　）
溶质NaHCO3Na2CO3NaCN
pH9.711.611.1
A．阳离子的物质的量浓度之和：Na2CO3＞NaCN＞NaHCO3
B．相同条件下的酸性：H2CO3＜HCN
C．三种溶液中均存在电离平衡和水解平衡
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1．实验室通常用氧化剂+浓盐酸→金属氯化物+水+氯气的原理制取少量Cl2．现将一定质量的NaClO放入50mL 12.00mol•L-1的浓盐酸中，生成的Cl2在标准状况下的体积为1.12L．试计算（反应前后溶液的体积变化忽略不计）：
（1）反应过程中，被氧化的HCl的物质的量为0.05mol
（2）反应后溶液中HCl的物质的量浓度为10.00mol•L-1．
18．把煤作为燃料可通过下列两种途径获得热量：
途径Ⅰ：直接燃烧：C（s）+O2（g）$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2（g） （放热Q1kJ）
途径Ⅱ：先制成水煤气，再燃烧水煤气：
C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）  （吸热Q2kJ）
2CO（g）+O2（g）$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2（g）
2H2（g）+O2（g）$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O（g）（共放热Q3kJ）
（1）判断途径Ⅰ放出的总热量等于（填“大于”“小于”或“等于”）途径Ⅱ放出的总热量．
（2）在制水煤气的反应中，反应物所具有的总能量小于（填“大于”“小于”或“等于”）生成物所具有的总能量，因此在反应时，反应物就需要吸收能量才能转化为生成物，其反应的条件为高温．
（3）简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义：燃料燃烧充分，利用率高，放热多，污染小等．
19．科学家研制出的八硝基立方烷（结构如图所示，碳原子未画出）是一种新型高能炸药，爆炸分解得到无毒、稳定的气体．下列说法错误的是（　　）
A．分子中C、N间形成极性共价键B．1mol该分子中含8mol-NO2
C．该物质既有氧化性又有还原性D．该物质爆炸产物是NO2、CO2、H2O

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