Question

6．如圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，已知A是由短周期元素組成的鹽，H與Na₂O₂可發(fā)生化合反應(yīng)，生成的鹽與Ba²⁺反應(yīng)可生成不溶于稀G的白色沉淀，一個D分子中含有10個電子．
試回答下列問題：
（1）寫出D（少量）、H、X反應(yīng)生成A的化學方程式：NH₃+SO₂+H₂O═NH₄HSO₃；
（2）寫出D與K反應(yīng)生成的正鹽溶液中的離子濃度大小關(guān)系：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（3）一定溫度下，有可逆反應(yīng)：aD（g）+bY（g）?cE（g）+dX（g），在2L密閉容器中，充入4molD和5molY，有催化劑存在下，2min后反應(yīng)達到平衡，測得平衡時容器內(nèi)的壓強比反應(yīng)前增加了．則前2min內(nèi)用E表示的平均反應(yīng)速率為0.5mol•L^-1•min^-1，平衡時D的濃度為1mol•L^-1．
（4）已知：2H（g）+Y（g）?2I（g）△H=-196.6kJ•mol^-1．當加入4mol H和2molY后，放出345kJ的熱時，H的轉(zhuǎn)化率是87.5%．

Answer 1

分析 X為無色液體，與過氧化鈉反應(yīng)得到B與氣體Y，則X是H₂O，Y是O₂，B是NaOH．H與Na₂O₂可發(fā)生化合反應(yīng)，生成的鹽與Ba²⁺反應(yīng)可生成不溶于稀G的白色沉淀，說明H應(yīng)該是SO₂．SO₂具有還原性，被過氧化鈉氧化生成硫酸鈉，硫酸鈉和鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀．SO₂被氧氣氧化生成三氧化硫，三氧化硫溶于水生成硫酸，即I是SO₃，K是H₂SO₄．一個D分子中含有10個電子，經(jīng)過系列反應(yīng)得到強酸G，則D是NH₃，則E是NO，F(xiàn)是NO₂，所以G是HNO₃．A是由短周期元素組成的酸式鹽，所以A是NH₄HSO₃，則C是Na₂SO₃，以此解答該題．

解答 解：（1）D、H（過量）、X反應(yīng)生成A的化學方程式為：NH₃+SO₂+H₂O═NH₄HSO₃，故答案為：NH₃+SO₂+H₂O═NH₄HSO₃；
（2）NH₃與硫酸反應(yīng)生成（NH₄）₂SO₄，銨根離子部分水解使溶液呈酸性，故溶液中的離子濃度關(guān)系為：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（3）一定溫度下，在2L密閉容器中，充入4mol D和5mol Y，有催化劑存在下，2min后反應(yīng)達到平衡，測得平衡時容器內(nèi)的壓強比反應(yīng)前增加了$\frac{1}{18}$．依據(jù)化學平衡三段式列式計算：反應(yīng)為4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O，設(shè)生成一氧化氮物質(zhì)的量為X
有可逆反應(yīng)：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）
起始量（mol） 4         5        0        0
變化量（mol） X         $\frac{5}{4}$X      X        $\frac{6}{4}$X
平衡量（mol） 4-X       5-$\frac{5}{4}$X    X        $\frac{6}{4}$X
測得平衡時容器內(nèi)的壓強比反應(yīng)前增加了$\frac{1}{18}$，相同條件下，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，4-X+5-$\frac{5}{4}$X+X+$\frac{6}{4}$X=5+4+（5+4）×$\frac{1}{18}$
X=2mol，
則前2min內(nèi)用E表示的平均反應(yīng)速率=$\frac{\frac{2mol}{2L}}{2min}$=0.5mol/L•min；
平衡時D為NH₃的濃度=$\frac{（4-2）mol}{2L}$1mol/L；
故答案為：0.5；1；
（4）2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）；△H=-196.6kJ•mol^-1，表示通常條件下2molSO₂（g）與1molO₂（g）反應(yīng)生成2molSO₃（g）放出熱量196.6kJ，放出345kJ熱量，參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量為$\frac{345KJ}{196.6KJ}$×2mol=3.5mol．
所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為$\frac{3.5mol}{4mol}$×100%=87.5%，
故答案為：87.5%．

點評 本題考查無機物的推斷，為高考常見題型，突破點為X（無色液體）與Na₂O₂反應(yīng)生成Y（氣體）和B，需要學生熟練掌握元素化合物知識，注意根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系中特殊反應(yīng)進行推斷，難度中等．