题目内容
12．
碱金属元素的单质及其化合物被广泛应用于生产、生活中．（1）在25℃，101kPa下：2Na（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═Na2O（s）△H1=-414kJ•mol-1 2Na（s）+O2（g）═Na2O2（s）△H2=-511kJ•mol-1
①Na2O2（s）+2Na（s）═2Na2O（s）△H=-317kJ•mol-1
②一定量的Na在足量O2中充分燃烧，参加反应的O2体积为5.6L（标准状况），则该反应过程中转移电子的数目为0.5NA．
（2）金属锂广泛应用于化学电源制造，锂水电池就是其中的一种产品．该电池以金属锂和 钢板为电极材料，以LiOH为电解质，加入水即可放电．总反应为：2Li+2H2O═2LiOH+H2↑
①锂水电池放电时，OH-向负极移动．
②写出该电池放电时正极的电极反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-．
③电解熔融LiCl可以制备金属Li．但LiC1熔点在873K以上，高温下电解，金属Li产量极低．经过科学家不断研究，发现电解LiCl-KCl的熔盐混合物可以在较低温度下生成金属Li．
你认为，熔盐混合物中KCl的作用是能降低LiC1的熔点．
写出电解该熔盐混合物过程中阳极的电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑．
（3）最新研究表明，金属钾可作工业上天然气高温重整的催化剂，有关反应为：CH4（g）+H2O（g）$?_{高温}^{催化剂}$CO（g）+3H2（g）．一定温度下，向2L容积不变的密闭容器中充入4molCH4（g） 和6mo1H2O（g）发生反应，10min时，反应达到平衡状态，测得CH4（g）和H2（g）的物质的量随时间变化的曲线如图所示．
①0～10min内用v（CO）表示的化学反应速率为0.1mol/（L•min）．
②下列叙述中，能够证明该反应已达到平衡状态的是B（填序号）．
a．生成3molH-H键的同时有4molC-H键断裂
b．其他条件不变时，反应体系的压强保持不变
c．反应混合气体的质量保持不变
d．c（H2O）：c（H2）=1：3
③此温度下，该反应的化学平衡常数K=13.5mo12•L-2．
分析 （1）①已知①2Na（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=Na2O（s）△H=-414kJ•mol-1
②2Na（s）+O2（g）=Na2O2（s）△H=-511kJ•mol-1
由盖斯定律：2×①-②得Na（s）+Na2O2（s）=2Na2O（s）据此计算；
②求出氧气的物质的量，然后根据反应后氧元素的化合价为-1价来分析；
（2）①原电池中，阴离子移向原电池的负极；
②正极上是水溶液中的H+放电；
③熔盐混合物中KCl有降低熔点的作用；电解该熔盐混合物过程Cl-在阳极放电；
（3）①根据题干和图象所给的信息，可以求出V（CH4），然后根据反应速率之比等于计量数之比来计算；
②a．生成3molH-H键意味着生成3mol氢气，同时有4molC-H键断裂意味着有1mol甲烷消耗；
b．此反应的正反应方向是个气体的物质的量增大的反应；
c．此反应是全部是气体参与和生成的反应；
d．当反应达平衡时，各物质的浓度之间无必然的数值联系；
③根据平衡常数K=$\frac{c（CO）•{c}^{3}（{H}_{2}）}{c（C{H}_{4}）•c（{H}_{2}O）}$来计算．
解答 解：（1）①已知①2Na（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=Na2O（s）△H=-414kJ•mol-1
②2Na（s）+O2（g）=Na2O2（s）△H=-511kJ•mol-1
由盖斯定律：2×①-②得Na（s）+Na2O2（s）=2Na2O（s）△H=2×（-414）-（-511）=-317 kJ•mol-1；
故答案为：-317；
②标况下，5.6L氧气的物质的量n=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，而反应后氧元素的化合价为-1价，故1mol氧气转移2mol电子，则0.25mol氧气转移0.5mol电子，即0.5NA个，故答案为：0.5NA；
（2）①原电池中，阴离子移向原电池的负极，故OH-会向负极移动，故答案为：负；
②正极上是水电离出的H+放电，故正极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故答案为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
③通过题干可知，熔盐混合物中KCl有降低熔点的作用；电解该熔盐混合物过程Cl-在阳极放电，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，
故答案为：能降低LiC1的熔点；2Cl--2e-=Cl2↑；
（3）①根据题干和图象所给的信息，可知甲烷的反应速率V（CH4）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{2mol}{2L}}{10min}$=0.1mol/（L•min），而反应速率之比等于计量数之比，故V（C）=0.1mol/（L•min），故答案为：0.1mol/（L•min）；
②a．生成3molH-H键意味着生成3mol氢气，同时有4molC-H键断裂意味着有1mol甲烷消耗，而消耗1mol甲烷必定生成3mol氢气，与反应是否达平衡无关，故A错误；
b．此反应的正反应方向是个气体的物质的量增大的反应，故在平衡之前，容器的压强会不断增大，现在体系压强不变，则说明平衡，故B正确；
c．此反应是全部是气体参与和生成的反应，故无论反应是否达到平衡，气体的总质量一直不变，故质量不变不能说明反应达平衡，故C错误；
d．当反应达平衡时，各物质的浓度之间无必然的数值联系，故当c（H2O）：c（H2）=1：3时，反应不一定平衡，故D错误．
故选B；
③根据题干和图象信息可知：CH4（g）+H2O（g）$?_{高温}^{催化剂}$CO（g）+3H2（g）．
初始C（mol/L）：2 3 0 0
转化C（mol/L）：1 1 1 3
平衡C（mol/L）：1 2 1 3
平衡常数K=$\frac{c（CO）•{c}^{3}（{H}_{2}）}{c（C{H}_{4}）•c（{H}_{2}O）}$=$\frac{1×{3}^{3}}{1×2}$=13.5．
故答案为；13.5．
点评 本题综合考查了盖斯定律的应用、电极反应的书写和平衡常数的计算等内容，综合性较强，是高考的热点和难点，应加强练习．
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| D． | 比较HCN与HAc酸性的强弱，用水肯定可以，用液氨肯定也可以 |
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（任意3个）；．
．（无机试剂任选．用流程图表示：写出反应物、产物及主要反应条件）．| A． | 取少量样品于试管，加水溶解，通入适量Cl2，再加KSCN溶液，观察现象 | |
| B． | 取少量样品于试管，加水溶解，加入NaOH溶液，露置于空气中，观察现象 | |
| C． | 取少量样品于试管，加水溶解，加入浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，观察试纸颜色的变化 | |
| D． | 取少量样品于试管，加水溶解，加入盐酸后再加入BaCl2溶液观察现象 |
| A． | 过氧化钠能用作供氧剂 | |
| B． | 氯化钠可用作净水剂 | |
| C． | 味精可用作食品添加剂 | |
| D． | 小苏打是一种膨松剂，可用于制作馒头和面包 |
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与
也可以发生类似反应①的反应，有机产物的结构简式为：
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