Question

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)    系如下圖所示（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，1 mol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V₁L 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V₁               V₂（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)：

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：

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】

（15分）（1）①4NH₃+5O₂4NO+6H₂O（3分）

②3NO₂(g)+H₂O(l)==2HNO₃(aq)+NO(g)   △H=—138kJmol^—1（3分）

③<（1分）   c(Cl^—)>c(NH₄⁺)>c(H⁺)>c(OH^—)或c(Cl^—)>c(H⁺)>c(NH₄⁺)>c(OH^—)（2分）

（2）①放熱（2分）  ②<（2分）  ③使用了催化劑（2分）

【解析】

試題分析：（1）①由已知信息可知，甲、乙、丙、丁、X分別是NH₃、NO、NO₂、HNO₃、O₂，則I的反應(yīng)式為4NH₃+5O₂4NO+6H₂O；②由題意可知，NO₂(g)+1/3H₂O(l)=2/3HNO₃(aq)+1/3NO(g)   △H=—46kJ/mol，或3NO₂(g)+H₂O(l)==2HNO₃(aq)+NO(g)   △H=—138kJmol^—1；③若V₁=V₂，則c(NH₃•H₂O)>c(HCl)，由c•V可知堿過量，則混合溶液呈堿性，故V₁<V₂，混合溶液才可能顯酸性；若鹽酸過量程度較小，則酸性混合溶液中c(Cl^—)>c(NH₄⁺)>c(H⁺)>c(OH^—)，若鹽酸過量程度較大，則c(Cl^—)>c(H⁺)>c(NH₄⁺)>c(OH^—)；（2）①由已知信息可知，甲、乙、丙、丁、X分別是C或CH₄、CO、CO₂、H₂CO₃、O₂，則

                          CO(g)  +  H₂O(g) CO₂(g)  +  H₂(g)

各組分的起始濃度/mol•L^—1   2         1         0          0

各組分的變化濃度/mol•L^—1  0.8        0.8       0.8         0.8

各組分的平衡濃度/mol•L^—1  1.2        0.2       0.8         0.8

650℃時(shí)，K===8/3

                          CO(g)  +  H₂O(g) CO₂(g)  +  H₂(g)

各組分的起始濃度/mol•L^—1   1         0.5       0          0

各組分的變化濃度/mol•L^—1  0.2        0.2       0.2         0.2

各組分的平衡濃度/mol•L^—1  0.8        0.3       0.2         0.2

900℃時(shí)，K===1/6

650℃→900℃時(shí)，K減小，則升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；

②900℃時(shí)，Q===3/5>1/6，說明該反應(yīng)應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，才能達(dá)到該溫度下的化學(xué)平衡，故v(逆)>v(正)；實(shí)驗(yàn)2和3的平衡沒有移動(dòng)，但反應(yīng)速率加快，說明2→3可能使用了催化劑。

考點(diǎn)：考查硝酸的工業(yè)制法、氨的催化氧化、熱化學(xué)方程式、溶液的酸堿性、電解質(zhì)溶液中離子濃度大小關(guān)系、化學(xué)平衡常數(shù)、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向、影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素等相關(guān)知識(shí)。