Question

Ⅰ．已知在常溫常壓下：

① 2CH3OH(l)十3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H= －1275.6 kJ·mol—1

② H2O(l)=H2O(g) △H=+ 44.0 kJ.mo—1

寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式 。

Ⅱ．磷酸（H3PO4）在水溶液中各種存在形式物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ隨pH的變化曲線如下圖：

（1）在Na3PO4溶液中，c（Na＋）／c（PO43－） 3（填“＞”“＝”“＜”），向Na3PO4溶液中滴入稀鹽酸后 ，pH從10降低到5的過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 。

（2）從圖中推斷NaH2PO4溶液中各種微粒濃度大小關(guān)系正確的是 。（填選項(xiàng)字母）

A、C（Na+）＞ C（H2PO4 -）＞ C（H+）＞ C（HPO4 2-）＞ C（H3PO4 ）

B、C（Na+）＞ C（H2PO4 -）＞ C（OH-）＞ C（ H3PO4）＞ C（HPO4 2- ）

C、C(H+)+ C(Na+)＝C(OH-)+C(H2PO4－)+2C(HPO42－)＋3C(PO43－)＋C（H3PO4 ）

D、C(Na+)＝C(H2PO4－)+C(HPO42－)＋C(PO43－)＋C（H3PO4 ）

（3）假設(shè)25℃條件下測(cè)得0.1 mol·L–1的Na3PO4溶液的pH＝12 ，近似計(jì)算出Na3PO4的第一步水解的水解常數(shù)Kh （寫出計(jì)算過程，忽略Na3PO4的第二、第三步水解，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

Ⅲ．化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用，電化學(xué)降解法可用于治理酸性水中的硝酸鹽污染。電化學(xué)降解NO3－的原理如圖所示。電源正極為 （填A(yù)或B），陰極反應(yīng)式為 。

 

Answer 1

Ⅰ．CH3OH(g)+3/2 O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8kJ/mol （2分）

Ⅱ．（1）＞ HPO4 2- + H+ = H2PO4 - （每空2分，共4分）

（2）AD（2分）

（3） PO43－ + H2O HPO4 2- + OH- （1分）

起始濃度（mol·L–1）： 0.1 0 0

變化濃度（mol·L–1）： 0.01 0.01 0.01

平衡濃度（mol·L–1）： 0.09 0.01 0.01 (1分)

Kh = C (HPO4 2-)× C（OH-）/ C( PO43－ )= 0.01 × 0.01 / 0.09 = 1.1 × 10 -3 mol·L–1

Ⅲ． A 2NO3-+10e-+12H+=6H2O +N2↑ （每空2分，共4分）

【解析】

試題分析：Ⅰ．根據(jù)已知方程式和蓋斯定律，甲醇燃燒的化學(xué)方程式為可由（①—②×4）÷2而得，因此表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：CH3OH(g)+3/2 O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8kJ/mol。

Ⅱ．（1）Na3PO4溶液中，PO43－ 發(fā)生水解，因此c（Na＋）／c（PO43－）>3，從磷酸（H3PO4）在水溶液中各種存在形式物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ隨pH的變化曲線圖可以看出，在pH從10降低到5的過程中，主要是HPO4 2- 的含量在逐漸減小為0，而H2PO4 – 的含量在逐漸增大，因此發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為HPO4 2- + H+ = H2PO4 - 。

（2）從圖中可以看出，H2PO4 – 離子在酸性條件下才能大量存在，因此說明H2PO4 – 的電離大于水解，因此NaH2PO4溶液中有C（HPO4 2-）＞ C（H3PO4 ），又水電離出的一部分H+ ，因此離子濃度大小順序有C（Na+）＞ C（H2PO4 -）＞ C（H+）＞ C（HPO4 2-）＞ C（H3PO4 ），因此A正確；由于H2PO4 – 發(fā)生水解和電離后，溶液中含P的微粒有H2PO4－、HPO42－ 、PO43－、H3PO4 4種，因此電荷守恒式C錯(cuò)誤；物料守恒式D正確。故選AD。

（3）根據(jù)溶液水解后的PH=12，可以計(jì)算水解產(chǎn)生的c(OH-）=0.01mol/L ，列成三段式有：

PO43－ + H2O HPO4 2- + OH-

起始濃度（mol·L–1）： 0.1 0 0

變化濃度（mol·L–1）： 0.01 0.01 0.01

平衡濃度（mol·L–1）： 0.09 0.01 0.01

Kh = C (HPO4 2-)× C（OH-）/ C( PO43－ )= 0.01 × 0.01 / 0.09 = 1.1 × 10 -3 mol·L–1

Ⅲ．從原理示意圖中可以看出，該裝置是一個(gè)電解池裝置，要降解的硝酸鹽變成了N2，因此在圖中的右側(cè)發(fā)生了還原反應(yīng)，該極為陰極，電源的A極則是正極。陰極反應(yīng)的方程式為：2NO3-+10e-+12H+=6H2O +N2↑。

考點(diǎn)：本題考查的是燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書寫、蓋斯定律的應(yīng)用、離子濃度大小比較、水解平衡常數(shù)的計(jì)算、電化學(xué)基礎(chǔ)等知識(shí)。