Question

【題目】甲、乙、丙、丁、X是由短周期元素組成的純凈物，其中X為單質(zhì)．上述物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（某些產(chǎn)物略去）．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）若丁是一元強(qiáng)酸，甲→丁是工業(yè)生產(chǎn)丁的主要途徑．
①寫出反應(yīng)I的化學(xué)方程式：
②常溫下，1mol丙發(fā)生反應(yīng)III放出46kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為： ．
③在常溫下，向VIL pH=11的甲溶液中加入V2L pH=3的鹽酸，若反應(yīng)后溶液的pH＜7，則V1和V2的關(guān)系為V1V2（選填“＞”、“＜”或“=”），所得溶液中各種離子的濃度由大到小的順序可能是：（寫一種即可）．
（2）若丁是二元弱酸，丙是溫室氣體．
在容積為2L的容積固定的密閉容器中，將乙（g）和H2O（g）按下表用量分別進(jìn)行反
應(yīng)：乙（g）+H2O（g）丙（g）+H2（g），得到如下數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol	達(dá)平衡所需時(shí)間/min
		乙	H2O	丙
1	650	4	2	1.6	5
2	900	2	1	0.4	3
3	900	2	1	0.4	1

①該反應(yīng)的正反應(yīng)為（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
②900℃時(shí)，上述反應(yīng)按如下起始量分別加入該容器：

物質(zhì)	乙	H2O	丙	H2
起始量/mol	0.8	1.0	0.6	0.8

則此時(shí)反應(yīng)的v（正） v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．
③實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比，改變的條件可能是 ．

Answer 1

【答案】
（1）4NH3+5O2 4NO+6H2O；3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）△H=﹣138kJ/mol；＜；c（Cl﹣）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH﹣）或c（Cl﹣）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（OH﹣）
（2）放熱；＜；使用了催化劑
【解析】解：（1）X為單質(zhì)，丁是一元強(qiáng)酸，甲→丁是工業(yè)生產(chǎn)丁的主要途徑，則甲為NH3 ， X為O2 ， 乙為NO，丙為NO2 ， 丁為HNO3；①反應(yīng)I的化學(xué)方程式為4NH3+5O2 4NO+6H2O，所以答案是：4NH3+5O2 4NO+6H2O；②1mol丙發(fā)生反應(yīng)III放出46kJ熱量，則3mol丙放出3×46kJ=138kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）△H=﹣138kJ/mol，所以答案是：3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）△H=﹣138kJ/mol；③向VIL pH=11的甲溶液中加入V2L pH=3的鹽酸，氨水濃度大于鹽酸濃度，則反應(yīng)后溶液的pH＜7，酸應(yīng)過量，則V1和V2的關(guān)系為V1＜V2 ， 溶液顯酸性，c（H+）＞c（OH﹣），結(jié)合電荷守恒可知，c（Cl﹣）＞c（NH4+），則離子濃度大小為c（Cl﹣）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH﹣）或c（Cl﹣）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（OH﹣），所以答案是：＜；c（Cl﹣）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH﹣）或c（Cl﹣）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（OH﹣）；（2）若丁是二元弱酸，丙是溫室氣體，丙為CO2 ， 丁為H2CO3 ， 甲可能為甲烷等有機(jī)物，X為O2 ， 乙為CO，①由表格中的數(shù)據(jù)可知，溫度高，丙的物質(zhì)的量小，則升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則該正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以答案是：放熱；②900℃時(shí)，平衡時(shí)c（丙）=0.2mol/L，c（H2）=0.2mol/L，c（乙）= =0.8mol，c（H2O）=0.3mol/L，則K= = ，由表格中的數(shù)據(jù)可知，Qc= ＞K，平衡逆向移動(dòng)，則v（正）＜v（逆），所以答案是：＜；③實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比，起始量、平衡時(shí)的量相同，只有時(shí)間不同，則實(shí)驗(yàn)3為使用了催化劑加快反應(yīng)速率，所以答案是：使用了催化劑．