Question

11．（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气（CO和H₂）还原氧化铁，有关反应为：CH₄（g）+CO₂（g）═2CO（g）+2H₂（g）△H=+260kJ•mol^-1
已知：2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ•mol^-1则CH₄与O₂反应生成CO和H₂的热化学方程式为2CH₄（g）+O₂（g）═2CO（g）+4H₂（g）△H=-46kJ•mol^-1；
（2）某温度下，纯水中c（H⁺）=2×10^-7 mol•L^-1，则此温度＞25°C（填“＞”、“＜”或“=”）．若温度不变，滴入稀盐酸，使c（H⁺）=8×10^-4 mol•L^-1，则此时溶液中由水电离产生的c（H⁺）=5×10^-11mol/L．

Answer 1

分析 （1）热化学方程式要标明物质的聚集状态，并且焓变的符号和单位要正确，依据热化学方程式和盖斯定律含义计算，将方程式CH₄（g）+CO₂（g）═2CO（g）+2H₂（g）△H=260kJ•mol^-1①；2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ•mol^-1②，2×①+②得CH₄与O₂反应生成CO和H₂的热化学方程式；
（2）水电离的C（H⁺）=C（OH^-），离子积为4×10^-14，温度不变，Kw不变．

解答 解：（1）CH₄（g）+CO₂（g）═2CO（g）+2H₂（g）△H=+260kJ•mol^-1①；
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ•mol^-1②，
将方程式2×①+②得：2CH₄（g）+O₂（g）═2CO（g）+4H₂（g）△H=-46kJ•mol^-1 ，
故答案为：2CH₄（g）+O₂（g）═2CO（g）+4H₂（g）△H=-46kJ•mol^-1；
（2）纯水中c（H⁺）=2×10^-7 mol•L^-1，水电离的c（H⁺）=c（OH^-），离子积为4×10^-14＞1×10^-14，水的离子积常数随着温度升高升高，所以温度大于25°C，滴入稀盐酸使C（H⁺）=8×10^-4 mol/L，则此时溶液中的c（OH^-）=水电离的c（H⁺）=$\frac{4×1{0}^{-14}}{8×1{0}^{-4}}$=5×10^-11mol/L，故答案为：＞；5×10^-11 mol/L．

点评 本题考查学生盖斯定律的应用、反应热的计算以及水的离子积常数的影响因素和计算等知识，属于综合知识的考查，难度中等．