Question

(Ⅰ) 已知在25 ℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均難溶于水，且K_sp(AgX)=1.8×10^-10，K_sp(AgY)=1.0×10^-12，K_sp(AgZ)=8.7×10^-17。

(1)根據(jù)以上信息，判斷AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶質(zhì)的物質(zhì)的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小順序?yàn)開(kāi)________________。

(2)若向AgY的飽和溶液中加入少量的AgX固體，則c(Y^-)_______________(填“增大”“減小”或“不變”)。

(3)在25 ℃時(shí)，若取0.188 g的AgY(相對(duì)分子質(zhì)量188)固體放入100 mL水中(忽略溶液體積的變化)，則溶液中Y^-的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)___________。

(4)由上述K_sp判斷，在上述(3)的體系中，___________(填“能”或“否”)實(shí)現(xiàn)AgY向AgZ的轉(zhuǎn)化，簡(jiǎn)述理由：_______________________________________________________。

(Ⅱ) “嫦娥一號(hào)”成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)人的“奔月”夢(mèng)想。

(1)發(fā)射“嫦娥一號(hào)”的長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭的第三級(jí)使用的推進(jìn)劑是液氫和液氧，下列是298 K時(shí)，氫氣(H₂)、碳(C)、辛烷(C₈H₁₈)、甲烷(CH₄)燃燒的熱化學(xué)方程式：H₂(g)+O₂(g)H₂O(l)；ΔH=-285.8 kJ·mol^-1  C(s)+O₂(g)CO₂(g)；ΔH=-393.5 kJ·mol^-1  C₈H₁₈(l) +O₂(g)8CO₂(g)+9H₂O(l)；ΔH=-5 518 kJ·mol^-1  CH₄(g)+2O₂(g)CO₂(g)+2H₂O(l)；ΔH=-890.3 kJ·mol^-1

通過(guò)計(jì)算說(shuō)明等質(zhì)量的H₂、C、C₈H₁₈、CH₄完全燃燒時(shí)，放出熱量最多的是_____________，發(fā)射“嫦娥一號(hào)”的長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭的第三級(jí)使用液氫和液氧這種推進(jìn)劑的優(yōu)點(diǎn)是__________

__________________________；____________________________________。(請(qǐng)寫兩條)

(2)已知：H₂(g)H₂(l)；ΔH=-0.92 kJ·mol^-1

O₂(g)O₂(l)；ΔH=-6.84 kJ·mol^-1

H₂O(l)H₂O(g)；ΔH=44.0 kJ·mol^-1

請(qǐng)寫出液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式______________________________________。

如果此次發(fā)射“嫦娥一號(hào)”的長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭所攜帶的燃料為45噸，液氫、液氧恰好完全反應(yīng)生成氣態(tài)水，總共釋放能量________kJ(保留3位有效數(shù)字)。

(3)氫氣、氧氣不僅燃燒時(shí)能釋放熱能，二者形成的原電池還能提供電能，美國(guó)的探月飛船“阿波羅號(hào)”使用的就是氫氧燃料電池，電解液為KOH溶液，其電池反應(yīng)式為：負(fù)極：____________；正極：____________；總反應(yīng)式：________________________。

Answer 1

(Ⅰ) (1)S(AgX)＞S(AgY)＞S(AgZ)

(2)減小  (3)1.0×10^-6 mol·L^-1 

(4)能  K_sp(AgY)=1.0×10^-12＞K_sp(AgZ)=8.7×10^-17

(Ⅱ) (1)H₂  相同質(zhì)量時(shí)，氫氣放出的熱量多  產(chǎn)物為水，無(wú)污染(答案合理即可) 

(2)H₂(l)+O₂(l)H₂O(g)；ΔH=-237.46 kJ·mol^-1  5.94×10⁸ 

(3)2H₂+4OH^--4e^-4H₂O  O₂+2H₂O+4e^-4OH^-  2H₂+O₂2H₂O

解析：(Ⅰ)(1)依據(jù)三者K_sp的大小可以得出溶解度的大小順序；(2)向AgY的飽和溶液中加入少量的AgX固體，Ag⁺的濃度增大，對(duì)于平衡:AgY(s)Ag⁺(aq)+Y^-(aq)來(lái)說(shuō)，平衡左移，c(Y^-)減��；(3)K_sp(AgY)=1.0×10^-12，即c(Ag⁺)·c(Y^-)=1.0×10^-12，則c(Y^-)=1.0×10^-6 mol·L^-1；(4)在反應(yīng)中是最先生成溶解度更小的物質(zhì)。

(Ⅱ)(1)氫氣的相對(duì)分子質(zhì)量最小，通過(guò)計(jì)算比較可以得出；(2)通過(guò)題中的幾個(gè)變化過(guò)程的能量變化，結(jié)合H₂(g)+O₂(g)H₂O(l)；ΔH=-285.8 kJ·mol^-1，利用蓋斯定律可以求得；反應(yīng)中的氫氣與氧氣的質(zhì)量之比為1∶8，即45 t燃料中氫氣占1/9，即5 t，已知2 g液氫完全反應(yīng)放出熱量為237.46 kJ，則5 t的液氫放出的熱量為5×10⁶×237.46×1/2 kJ=5.94×10⁸ kJ；(3)注意電解質(zhì)溶液為堿性，所以負(fù)極反應(yīng)為2H₂+4OH^--4e^-4H₂O，正極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-4OH^-。