【題目】請應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識解決下列問題
(1)已知NaCl的溶解熱為3.8kJ·mol-1(吸熱)
Na(s)-e-====Na+(aq) △H=-240 kJ/mol
Cl2(g)+e-====Cl-(aq) △H=-167 kJ/mol
寫出鈉在氯氣中燃燒的熱化學(xué)方程式_______________________。
(2)一定條件下,在2L恒容密閉容器中充入1.5 mol CO2和3molH2發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H3O(g)
下圖是反應(yīng)體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線。已知在溫度為500K的條件下,該反應(yīng)l0min達到平衡;
①該反應(yīng)是__________ (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
②在0~10min時段反應(yīng)速率v(H2)為__________。
③若改充入2 mol CO2和3molH2,圖中的曲線會__________(填“上移”或“下移”)。
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù)回答問題:
①根據(jù)表1能不能判斷出H2CO3與HClO酸性強弱? _________(填“能”或“不能”)。
②0.10mol·L-lNa2SO3溶液中離子濃度由大到小的順序為___________________________。
③H2SO3溶液和 NaHCO3溶液反應(yīng)的離子方程式為________________________________。
(4)已知:t℃時,Ksp(AgCl)=1.5×10-10、Ksp (Ag2CrO4)=2.0×10-12;AgCl為白色沉淀,Ag2CrO4為磚紅色沉淀,t℃時,向Cl-和CrO42-濃度均為0.1mol/L的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液至過量且不斷攪拌,實驗現(xiàn)象為_____________________________________________。
【答案】Na(s)+Cl2(g) = NaCl(s) △H = -410.8 kJ/mol 放熱 0.135 mol·L-1·min-1 下移 不能 c(Na+) c(SO32-) c(OH-) c(HSO3-) c(H+) H2SO3+ HCO3- = HSO3-+H2O+ CO2↑ 先生成白色沉淀,后來變成磚紅色
【解析】
(1)根據(jù)已知焓變的反應(yīng)推導(dǎo)所求反應(yīng),再根據(jù)蓋斯定律計算所求反應(yīng)的焓變;
(2)①根據(jù)圖象分析,隨著溫度升高,CO2平衡轉(zhuǎn)化率降低,表明溫度升高不利于反應(yīng)正向進行;
②溫度為500K時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%,根據(jù)反應(yīng)方程式計算各組分的平衡濃度,據(jù)此計算氫氣的化學(xué)反應(yīng)速率;
③改充入2 mol CO2 和3 mol H2,相當(dāng)于增加了CO2的比例,可使H2的轉(zhuǎn)化率上升,自身轉(zhuǎn)化率下降;
(3)①根據(jù)NaClO和Na2CO3的pH值只能比較HClO和HCO3-的酸性強弱;
②0.1mol/L Na2SO3溶液中,SO32-水解使溶液顯堿性,根據(jù)溶液中存在的化學(xué)平衡比較溶液中各離子的相對濃度大小;
③根據(jù)電離常數(shù)分析,H2SO3的酸性比H2CO3的酸性強,因此SO2通入NaHCO3溶液中生成CO2,據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式;
(4)根據(jù)溶度積公式,分別計算出向Cl-和CrO42-濃度均為0.1mol/L的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液生成AgCl和Ag2CrO4所需要的銀離子的濃度,濃度越小越先沉淀,進而再判斷過量以后的實驗現(xiàn)象。
(1)已知:①NaCl的溶解熱為3.8 kJ/mol(吸熱),NaCl(s)═Na+(aq)+Cl(aq) △H1 = +3.8 kJ/mol,
②Na(s)e=Na+(aq) △H2 = 240 kJ/mol,
③Cl2(g)+e═Cl(aq) △H3 = 167 kJ/mol,
Na在氯氣中燃燒的方程式為Na(s)+Cl2(g) = NaCl(s),該反應(yīng)可由②+③①得到,根據(jù)蓋斯定律,該反應(yīng)的焓變△H=△H2+△H3△H1 = 410.8 kJ/mol,
故答案為:Na(s)+Cl2(g) = NaCl(s) △H = -410.8 kJ/mol;
(2)①隨著溫度升高,CO2平衡轉(zhuǎn)化率降低,表明溫度升高不利于反應(yīng)正向進行,所以反應(yīng)為放熱反應(yīng),
故答案為:放熱;
②溫度為500 K時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%,CO2轉(zhuǎn)化的濃度分別為c(CO2) = = 0.45 mol/L,根據(jù)化學(xué)計量數(shù)之比等于速率之比,可知H2轉(zhuǎn)化的濃度c(H2) = 3c(CO2) = 1.35 mol/L,所以其化學(xué)反應(yīng)速率(H2) = = = 0.135 mol·L-1·min-1
故答案為:0.135 mol·L-1·min-1;
③改充入2 mol CO2 和3 mol H2,相當(dāng)于增加了CO2的比例,可使H2的轉(zhuǎn)化率上升,自身轉(zhuǎn)化率下降;所以圖中的曲線會下移,
故答案為:下移;
(3)①因H2CO3為二元弱酸,第一步電離得到的HCO3-,第二步電離生成CO32-,所以根據(jù)NaClO和Na2CO3的pH值只能比較HClO和HCO3-的酸性強弱,不能比較HClO和H2CO3的酸性強弱,
故答案為:不能;
②0.1 mol/L Na2SO3溶液中,SO32水解使溶液顯堿性,溶液中存在SO32+H2OHSO3+OH,HSO3+H2OH2SO3+OH,H2OH++OH,綜合考慮溶液中離子濃度大小順序為:c(Na+) c(SO32-) c(OH-) c(HSO3-) c(H+),
故答案為:c(Na+) c(SO32-) c(OH-) c(HSO3-) c(H+);
③根據(jù)電離常數(shù)及強酸制弱酸的原理分析,H2SO3的酸性比H2CO3的酸性強,因此SO2通入NaHCO3溶液中生成CO2,所以SO2通入NaHCO3溶液中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為:H2SO3+ HCO3- = HSO3-+H2O+ CO2↑,
故答案為:H2SO3+ HCO3- = HSO3-+H2O+ CO2↑;
(5)開始形成AgCl時,需要的Ag+的濃度c(Ag+) = = = 1.5×10-9,同理可得開始形成Ag2CrO4時,需要的Ag+的濃度c(Ag+) = 4.5×10-6,顯然先沉淀AgCl,再沉淀Ag2CrO4,向Cl-和CrO42-濃度均為0.1mol/L的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液至過量且不斷攪拌,實驗現(xiàn)象為:先生成白色沉淀,后來變成磚紅色,
故答案為:先生成白色沉淀,后來變成磚紅色。
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【題目】對某一可逆反應(yīng)來說,使用催化劑的作用是( )
A.提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率B.以同樣程度改變正、逆反應(yīng)速率
C.增大反應(yīng)的活化能D.改變平衡混合物的組成
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【題目】下列關(guān)于硅及其化合物的用途正確的是( )
A.高純單質(zhì)硅用于制光導(dǎo)纖維
B.二氧化硅用于制太陽能電池
C.硅酸鈉溶液是制木材防火劑的原料
D.硅膠常用作瓶裝藥品的抗氧劑
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【題目】Na2SO3是常見的一種鹽,工業(yè)上可作防腐劑、去氯劑和還原劑。
(1)Na2SO3固體隔絕空氣加強熱,反應(yīng)后的固體中含有S2-。反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________;若有0.5molNa2SO3參加反應(yīng),則電子轉(zhuǎn)移個數(shù)為_____________________。
(2)將0.1mol/L Na2SO3溶液先升溫再降溫,測定溫度變化過程中的pH,數(shù)據(jù)如下:
時刻 | ① | ② | ③ | ④ |
溫度/℃ | 25 | 30 | 40 | 25 |
pH | 9.66 | 9.52 | 9.37 | 9.25 |
①時刻Na2SO3溶液中水的電離程度_______同溫下純水中水的電離程度(填)“>”、“<”或“=”);應(yīng)用平衡原理解釋該原因_________________________________。④的pH略小于①,是由于______________________。設(shè)計一個簡單實驗來證明_____________________。
(3)將Na2SO3溶液中所有離子濃度由大到小排列_________________________________。
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【題目】瓦斯中甲烷與氧氣的質(zhì)量比為1︰4時極易發(fā)生爆炸,則此時甲烷與氧氣的體積比是( )
A. 1︰4 B. 1︰8 C. 1︰1 D. 1︰2
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【題目】三硫化磷(P4S3)是黃綠色針狀晶體,易燃、有毒,分子結(jié)構(gòu)之一如下圖所示,已知其燃燒熱ΔH=-3677 kJ/mol(P被氧化為P4O10),下列有關(guān)P4S3的說法不正確的是()
A. 分子中每個原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B. P4S3中硫元素為-2價,磷元素為+3價
C. 一個P4S3分子中含有三個非極性共價鍵
D. 熱化學(xué)方程式為:P4S3(s)+8O2(g)=P4O10(s)+3SO2(g) ΔH=-3677 kJ/mol
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【題目】下列溶液:①pH=0的鹽酸,②0.5mol·L-1的鹽酸溶液,③0.1mol·L-1的氯化銨溶液,④0.1mol·L-1的氫氧化鈉溶液,⑤0.1mol·L-1的氟化鈉溶液,由水電離的H+濃度由大到小的順序正確的是
A. ①②③④⑤B. ③⑤④②①C. ①②③⑤④D. ⑤③④①②
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【題目】溫度為T時,向2.0L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5,反應(yīng)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)經(jīng)一段時間后達到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表:下列說法正確的是
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl3)/ mol | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.20 | 0.20 |
A.反應(yīng)在前50 s的平均速率為v(PCl3)=0.0032mol·L-1·s-1
B.保持其他條件不變,升高溫度,平衡時c(PCl3)=0.11mol·L-1,則反應(yīng)的△H<0
C.相同溫度下,起始時向容器中充入1.0mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20molCl2,達到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同溫度下,起始時向容器中充入2.0mol PCl3和2.0molCl2,達到平衡時,PCl3的轉(zhuǎn)化率小于80%
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