Question

（1）已知4g甲烷氣體充分燃燒生成CO₂（g）和H₂O（l）時，放出Q kJ的熱量．甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為

 

．
（2）我國自行研制的優(yōu)質(zhì)磷酸二氫鉀（KDP）晶體被應(yīng)用于大功率固體激光器中．反應(yīng)方程式為H₃PO₄（aq）+KCl（aq）?KH₂PO₄（aq）+HCl（aq），當(dāng)反應(yīng)時間不同時，產(chǎn)品產(chǎn)率和產(chǎn)品中Cl^-含量變化情況如圖1所示．KDP晶體的一級品標準：Cl^-質(zhì)量分數(shù)低于0.2%．
由圖中可知，當(dāng)反應(yīng)進行到約

 

min時，KDP晶體達到一級品標準，此時的產(chǎn)品產(chǎn)率約為

 

．
（3）如圖2在一定條件下，將1mol N₂與3mol H₂混合于一個10L密閉容器中，反應(yīng)達到A平衡時，混合氣體中氨體積分數(shù)為25%，試回答：
①N₂的轉(zhuǎn)化率α_A為

 

．
②在狀態(tài)A時，平衡常數(shù)K_A=

 

（代入數(shù)值即可）當(dāng)溫度由T₁變到T₂時，K_A

 

K_B（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）25℃時，Ksp[Mg（OH）₂]=5.61×10^-12，Ksp[MgF₂]=7.42×10^-11．下列說法正確的是

 

A．25℃時，飽和Mg（OH）₂溶液與飽和MgF₂溶液相比，c（Mg²⁺）一樣大
B．25℃時，在Mg（OH）₂的懸濁液中加入少量的NH₄Cl固體，c（Mg²⁺）減小
C．25℃時，Mg（OH）₂固體在20mL0.01mol?L^-1氨水中的Ksp和在20mL0.01mol?L^-1NH₄Cl溶液中的Ksp相等
D．25℃時，在Mg（OH）₂懸濁液中加入NaF溶液后，Mg（OH）₂可能轉(zhuǎn)化為MgF₂
E．25℃時，某飽和Mg（OH）₂溶液中c（Mg²⁺）=0.0561mol?L^-1，則溶液的pH=9．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,熱化學(xué)方程式,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法可知，化學(xué)計量數(shù)與反應(yīng)熱成正比，并注意標明物質(zhì)的聚集狀態(tài)來解答；
（2）根據(jù)表中所示的數(shù)據(jù)，結(jié)合產(chǎn)品中Cl^-質(zhì)量分數(shù)和產(chǎn)品產(chǎn)率之間的關(guān)系來回答；
（3）①根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式結(jié)合三行式進行計算即可；
（4）根據(jù)氫氧化鎂與氟化鎂的化學(xué)式相似，由題中數(shù)據(jù)可知氫氧化鎂的溶度積小，其飽和溶液中Mg²⁺濃度較��；氫氧化鎂存在著微弱的電離，產(chǎn)生的氫氧根和氯化銨電離出來的銨根結(jié)合，產(chǎn)生一水合氨，使平衡正向移動，所以鎂離子的濃度增加；Ksp只與溫度有關(guān)；不管氫氧化鎂的ksp有多小，只要加入的氟化鈉溶液的濃度適合的話，使c（Mg²⁺）×c（F^-）²＞7.42×10^-11，可以使氫氧化鎂轉(zhuǎn)化為氟化鎂沉淀．

解答： 解：（1）4gCH₄在氧氣中燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出QkJ熱量，16g即1molCH₄在氧氣中燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出4QkJ熱量，
則熱化學(xué)方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-4QKJ/mol，故答案為：CH₄ （g）+2O₂ （g）=2H₂O （l）+CO₂（g）△H=-4Q kJ?mol^-1；
（2）當(dāng)KDP晶體的一級品標準：Cl?質(zhì)量分數(shù)低于0.2%時，反應(yīng)進行到約 50-60分鐘，產(chǎn)品產(chǎn)率約為95%，故答案為：50-60均可；95%（填近似值即可；
（3）①設(shè)氮氣的變化量是x，則
          N₂ +3H₂ ?2NHx=
初始濃度：0.1    0.3     0   
變化濃度：x      3x      2x
平衡濃度：0.1-x  0.3-3x   2x
則

2x

0.1-x+0.3-3x+2x

×100%=25%，解得x=0.04，所以

0.04

0.1

×100%=40%，故答案為：40%；
②根據(jù)①的計算結(jié)果，所以氮氣、氫氣和氨氣的平衡濃度分別是0.06、0.18、0.08，此溫度下的平衡常數(shù)K=

0.082

0.06×0.183

mol-2?L2，當(dāng)溫度由T₁變到T₂時，溫度升高，氮氣的轉(zhuǎn)化率減小，所以化學(xué)平衡逆向移動，所以反應(yīng)是放熱的，溫度越高，K越小，故K_A＞K_B，故答案為：

0.082

0.06×0.183

mol-2?L2；＞；
（4）A、因氫氧化鎂溶度積小，由K_sp計算則其Mg²⁺濃度小，故A錯誤；
B、NH₄⁺結(jié)合OH^-使氫氧化鎂溶解平衡正向移動，Mg²⁺增大，故B錯誤；
C、Ksp不隨濃度變化，只與溫度有關(guān)，故C正確；
D、二者Ksp接近，使用濃NaF溶液可以使氫氧化鎂轉(zhuǎn)化為氟化鎂，故D正確；
E、25℃時，某飽和Mg（OH）₂溶液中c（Mg²⁺）=0.0561mol?L^-1，根據(jù)Ksp[Mg（OH）₂]=5.61×10^-12，所以c（OH^-）=

Ksp c(Mg2+)

=10^-5mol/L，即c（H⁺）=10^-9mol/L，即pH=9，故E正確．
故選CDE．

點評：本題考查學(xué)生熱化學(xué)方程式的含義和書寫、化學(xué)反應(yīng)平衡的計算、沉淀溶解平衡的計算等知識，綜合性強，難度大．