Question

2．按要求回答下列問題：
（1）天然氣主要成分是甲烷，甲烷燃燒放出熱量多，3mol甲烷燃燒時，生成液態(tài)水和二氧化碳氣體，同時放出2670.9kJ的熱量，寫出反應熱化學方程式CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol，把甲烷燃燒設計成原電池能量利用率更高，該燃料電池中，使用鉑作電極，KOH溶液做電解質溶液．通入甲烷燃氣的一極為負極，該極上的電極反應式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O
（2）已知高錳酸鉀與重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）都是化學中常用的強氧化劑，高錳酸鉀溶液呈紫紅色而重鉻酸鉀溶液中存在如下平衡：2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O；加水稀釋，溶液變黃色，試從濃度商與平衡常數(shù)關系解釋原因加水稀釋Q=$\frac{c（C{r}_{2}{O}_{7}^{2-}）}{{c}^{2}（Cr{O}_{4}^{2-}）{c}^{2}（{H}^{+}）}$＞K，平衡逆向移動
（3）判斷：①SiC，②CO₂，③Br₂，④KCl晶體的熔點由高到低排列的順序：①④③②（序號）
（4）在密閉容器中，加入一定量的A和B，反應到達平衡．能說明反應2A（l）+B（g）?C（l）+2D（l）達平衡狀態(tài)的是BC
A．v（A）=2v（B）
B．恒容容器中，體系的壓強不再改變
C．恒容容器中，體系中氣體的密度不再改變
D．恒容容器中，氣體的摩爾質量不再改變．

Answer 1

分析 （1）3mol甲烷燃燒時，生成液態(tài)水和二氧化碳氣體，同時放出2670.9kJ的熱量，所以1mol放出熱量為：$\frac{2670.9kJ}{3}$=890.3kJ；燃料作為原電池的負極，電極反應式為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
（2）加水稀釋，向離子濃度大的方向移動；加水稀釋Q=$\frac{c（C{r}_{2}{O}_{7}^{2-}）}{{c}^{2}（Cr{O}_{4}^{2-}）{c}^{2}（{H}^{+}）}$＞K，平衡逆向移動；
（3）一般說來原子晶體的熔點大于離子晶體，離子晶體大于分子晶體，結合常溫下的狀態(tài)判斷二氧化碳和溴的熔點；
（4）反應到達平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，平衡時各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，由此進行判斷．

解答 解：（1）3mol甲烷燃燒時，生成液態(tài)水和二氧化碳氣體，同時放出2670.9kJ的熱量，所以1mol放出熱量為：$\frac{2670.9kJ}{3}$=890.3kJ，所以熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol；通入甲烷燃氣的一極為負極，電極反應式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol；負極；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
（2）加水稀釋，向離子濃度大的方向移動，所以平衡逆向移動，顏色變黃色；加水稀釋Q=$\frac{c（C{r}_{2}{O}_{7}^{2-}）}{{c}^{2}（Cr{O}_{4}^{2-}）{c}^{2}（{H}^{+}）}$＞K，平衡逆向移動，故答案為：黃；加水稀釋Q=$\frac{c（C{r}_{2}{O}_{7}^{2-}）}{{c}^{2}（Cr{O}_{4}^{2-}）{c}^{2}（{H}^{+}）}$＞K，平衡逆向移動；
（3）SiC是原子晶體，其熔點大于KCl，二氧化碳和溴都是分子晶體，其熔點低于KCl，常溫下二氧化碳是氣體，溴為液態(tài)，所以其熔點由高到低的順序為①④③②，
故答案為：①④③②；
（4）A、v（A）=2v（B）只能看出反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，不能確定正逆反應速率相等，故A錯誤；
B、反應物和生成物中只有B為氣態(tài)，壓強不變說明B的濃度不變，反應達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C、反應物和生成物中只有B為氣態(tài)，恒容條件下密度不變，說明B的質量不變，反應達到平衡狀態(tài)，故C正確；
D、反應物和生成物中只有B為氣態(tài)，其摩爾質量始終不變，故D錯誤；
故答案為：BC．

點評 本題考查較為綜合，考查了熱化學方程式書寫、電極反應式書寫、平衡移動、不同晶體熔點大小的比較、化學平衡狀態(tài)的判斷，題目難度較大．