Question

9．（1）同一物質(zhì)存在氣態(tài)的熵值最大，液態(tài)的熵值次之，固態(tài)的熵值最�。�若同溫同壓下，一個反應(yīng)生成物氣體的體積等于反應(yīng)物氣體的體積就可粗略認(rèn)為該反應(yīng)的熵變?yōu)?．某化學(xué)興趣小組，專門研究了氧族元素及其某些化學(xué)物的部分性質(zhì)．所查資料如下：
a．碲（Te）為固體，H₂Te為氣體，Te和H₂不能直接化合成H₂Te
b．等物質(zhì)的量氧氣、硫、硒、碲與H₂反應(yīng)的焓變情況如圖所示：
請回答下列問題：
H₂與硫化合的反應(yīng)放出熱量（填“放出”或“吸收”）．根據(jù)題目所給信息，請解釋為什么Te和H₂不能直接化合由圖可知Te和H₂反應(yīng)的是吸熱反應(yīng)，即△H＞0，熵變約為0，所以該反應(yīng)不自發(fā)．
（2）在復(fù)雜的反應(yīng)中，要考慮反應(yīng)的先后順序．已知NH₄⁺+AlO₂^-+H₂O═Al（OH）₃↓+NH₃•H₂O，向含有等物質(zhì)的量的NH₄⁺、Al³⁺、H⁺混合溶液中，慢慢滴加NaOH溶液，直至過量，并不斷攪拌，依次發(fā)生了數(shù)個離子反應(yīng)；其中：
第二個離子反應(yīng)的離子方程式是Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓．
最后一個離子反應(yīng)的離子方程式是Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（3）已知K_sp（AgCl）=1.56×10^-10，K_sp（AgBr）=7.7×10^-13，K_sp（Ag₂CrO₄）=9.0×10^-12．某溶液中含有Cl^-、Br^-和CrO₄^2-，濃度均為0.010mol•L^-1，向該溶液中逐漸加入0.010mol•L^-1的AgNO₃溶液時，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)锽r^-、Cl^-、CrO₄^2-．
（4）平衡常數(shù)表明了封閉體系的可逆反應(yīng)在給定的溫度下進(jìn)行的程度，對于同一個類型的反應(yīng)，平衡常數(shù)越大，表明反應(yīng)進(jìn)行的程度越大．
H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺　　　　　　　　　　　　   K_a1（H₂CO₃）=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}C{O}_{3}）}$=4.45×10^-7
HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺　　　　　　　　　　　　　　K_a2（H₂CO₃）=$\frac{c（C{{O}_{3}}^{2-}）•c（{H}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）}$=5.61×10^-11
HClO?H⁺+ClO^-　　　　　　　　　　　　　　 K_a（HClO）=2.95×10^-8
請依據(jù)以上碳酸和次氯酸的電離平衡常數(shù)，寫出在下列條件下所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：
①將少量的氯氣通入到過量的碳酸鈉溶液中Cl₂+2CO₃^2-+H₂O═2HCO₃^-+Cl^-+ClO^-
②氯氣和碳酸鈉按照1：1的比例恰好反應(yīng)Cl₂+CO₃^2-+H₂O═HCO₃^-+Cl^-+HClO．

Answer 1

分析 （1）從圖象獲取反應(yīng)熱的信息；
（2）氫氧根離子先與氫離子反應(yīng)，再與鋁離子反應(yīng)，然后與銨根離子反應(yīng)，最后與Al（OH）₃反應(yīng)；
（3）析出沉淀時，AgCl溶液中c（Ag⁺）=$\frac{Ksp（AgCl）}{c（C{l}^{-}）}$，AgBr溶液中c（Ag⁺）=$\frac{Ksp（AgBr）}{c（B{r}^{-}）}$，Ag₂CrO₄溶液中c（Ag⁺）=$\sqrt{\frac{Ksp（A{g}_{2}Cr{O}_{4}）}{c（Cr{{O}_{4}}^{2-}）}}$，c（Ag⁺）越小，先生成沉淀；
（4）依據(jù)電離平衡常數(shù)判斷出的酸性H₂CO₃ ＞HClO＞HCO₃^-；依據(jù)酸性強(qiáng)弱分析反應(yīng)產(chǎn)物．

解答 解：（1）從圖象可知，S與H₂的△H＜0，Te和H₂反應(yīng)的△H＞0，且反應(yīng)的熵變約為0，不能自發(fā)進(jìn)行，
故答案為：放出；由圖可知Te和H₂反應(yīng)的是吸熱反應(yīng)，即△H＞0，熵變約為0，所以該反應(yīng)不自發(fā)；
（2）氫氧根離子先與氫離子反應(yīng)①H⁺+OH^-═H₂O，再與鋁離子反應(yīng)②Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，再與銨根離子反應(yīng)③NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O，最后與Al（OH）₃反應(yīng)④Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）AgCl溶液中c（Ag⁺）=$\frac{Ksp（AgCl）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{1.56×1{0}^{-10}}{0.01}$mol/L=1.56×10^-8mol/L，AgBr溶液中c（Ag⁺）=$\frac{Ksp（AgBr）}{c（B{r}^{-}）}$=$\frac{7.7×1{0}^{-13}}{0.01}$mol/L=7.7×10^-11mol/L，Ag₂CrO₄溶液中c（Ag⁺）=$\sqrt{\frac{Ksp（A{g}_{2}Cr{O}_{4}）}{c（Cr{{O}_{4}}^{2-}）}}$=$\sqrt{\frac{9.0×1{0}^{-12}}{0.01}}$mol/L=3×10^-5，c（Ag⁺）越小，則越先生成沉淀，所以種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)锽r^-、Cl^-、CrO₄^2-；
故答案為：Br^-、Cl^-、CrO₄^2-．
（4）①將少量的氯氣通入到過量的碳酸鈉溶液中，氯氣和水反應(yīng)生成的鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉，次氯酸酸性強(qiáng)于碳酸氫根離子，反應(yīng)生成碳酸氫鈉，反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2CO₃^2-+H₂O═2HCO₃^-+Cl^-+ClO^-，
故答案為：Cl₂+2CO₃^2-+H₂O═2HCO₃^-+Cl^-+ClO^-；
②氯氣和碳酸鈉按照1：1的比例恰好反應(yīng)，生成的鹽酸恰好和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉，次氯酸不參與反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+CO₃^2-+H₂O═HCO₃^-+Cl^-+HClO，
故答案為：Cl₂+CO₃^2-+H₂O═HCO₃^-+Cl^-+HClO．

點(diǎn)評 本題考查反應(yīng)的自發(fā)性、離子方程式的書寫、難溶電解質(zhì)的溶解平衡問題等知識點(diǎn)．注意碘和氫氣的反應(yīng)特點(diǎn)及等效平衡的應(yīng)用，題目難度中等．