Question

Ⅰ．研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義．
（1）已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-Q₁kJ?mol^-1
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-Q₂kJ?mol^-1
則反應(yīng)NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g） 的△H=______kJ?mol^-1．
（2）一定條件下，將NO₂與SO₂以體積比1：2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，當(dāng)測得上述反應(yīng)平衡時NO₂與NO體積比為1：3，則平衡常數(shù)K=______．
（3）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示．該反應(yīng)△H______0（填“＞”或“＜”）．

Ⅱ．已知草酸是一種二元弱酸，草酸氫鈉（NaHC₂O₄）溶液顯酸性．
（1）用離子方程式解釋Na₂C₂O₄溶液顯堿性的原因______；
（2）常溫下，比較0.1mol?L^-1NaHC₂O₄溶液中各種離子濃度的大小關(guān)系______；
Ⅲ．某課外活動小組為了探究的BaSO₄溶解度，分別將足量BaSO₄放入：a.5ml 水；b.40ml 0.2mol?L^-1的Ba（OH）₂溶液；c.20ml 0.5mol?L^-1的Na₂SO₄溶液；d.40ml 0.1mol?L^-1的H₂SO₄溶液中，溶解至飽和．
（1）以上各溶液中，的濃度由大到小的順序為______；
A．b＞a＞c＞d        B．b＞a＞d＞c     C．a(chǎn)＞d＞c＞b        D．a(chǎn)＞b＞d＞c
（2）某同學(xué)取同樣的溶液b和溶液d直接混合，則混合溶液的pH值為______（設(shè)混合溶液的體積為混合前兩溶液的體積之和）．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ．（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-Q₁kJ?mol^-1 ①
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-Q₂kJ?mol^-1 ②
將方程式即得方程式NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），焓變進(jìn)行相應(yīng)的改變；
（2）根據(jù)平衡體系中各種氣體的體積分?jǐn)?shù)計算平衡常數(shù)；
（3）升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，結(jié)合一氧化碳的轉(zhuǎn)化率和溫度的關(guān)系圖片分析判斷，從而確定反應(yīng)的焓變；
Ⅱ．（1）Na₂C₂O₄是強(qiáng)堿弱酸鹽，水解后溶液呈堿性；
（2）根據(jù)溶液中酸根離子的電離和水解確定溶液中各種離子的濃度關(guān)系；
Ⅲ．（1）含有相同的離子能抑制硫酸鋇的溶解，難溶物質(zhì)向更難溶物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化；  
（2）先計算混合溶液中氫氧根離子濃度，再根據(jù)離子積公式計算氫離子濃度，從而確定溶液的pH值．
解答：解：Ⅰ．（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-Q₁kJ?mol^-1 ①
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-Q₂kJ?mol^-1 ②
將方程式即得方程式NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=，
故答案為：；
（2）NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），設(shè)反應(yīng)開始時二氧化氮的體積為x，二氧化硫的體積為2x，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，設(shè)二氧化氮反應(yīng)的體積為y，該反應(yīng)中二氧化氮和一氧化氮反應(yīng)的體積比為1：1，所以生成的一氧化氮的體積為y，平衡時NO₂與NO體積比為1：3，所以y=x，則平衡時，二氧化氮的體積=x-=x，二氧化硫的體積=2x-，一氧化氮的體積=x，三氧化硫的體積=x，則平衡常數(shù)==1.8，故答案為：1.8；
 （3）升高溫度，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)方向移動，即逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，則△H＜0，故答案為：＜；
Ⅱ．（1）草酸是弱酸，草酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽能水解導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度而使溶液呈堿性，水解方程式為：C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-，
故答案為：C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-；
（2）NaHC₂O₄溶液中鈉離子不水解，HC₂O₄^-水解導(dǎo)致鈉離子濃度比大HC₂O₄^-，HC₂O₄^-電離和水解，NaHC₂O₄溶液呈酸性說明HC₂O₄^-電離程度大于水解程度，溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，HC₂O₄^-電離出氫離子和水電離出氫離子導(dǎo)致氫離子濃度大于C₂O₄^2-濃度，鹽以電離為主水解為次，所以c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺），所以溶液中各種離子濃度的大小關(guān)系為：c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-），故答案為：c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-）；
Ⅲ．（1）根據(jù)難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)知，溶液中硫酸根離子濃度越大，硫酸鋇的溶解度越小，鋇離子濃度越低，氫氧化鋇能抑制硫酸鋇的電離，但氫氧化鋇溶液中含有鋇離子，所以鋇離子濃度最大；水中的鋇離子濃度次之；硫酸鈉溶液和硫酸溶液中都含有硫酸根離子，抑制硫酸鋇的電離，硫酸鈉中的硫酸根濃度大于硫酸中的濃度，所以硫酸鈉溶液中鋇離子的濃度小于硫酸溶液中鋇離子濃度，所以鋇離子濃度大小順序是：b＞a＞d＞c，故選B； 
（2）40ml 0.2mol?L^-1的Ba（OH）₂溶液和40ml 0.1mol?L^-1的H₂SO₄溶液中混合后溶液中C（OH^-）==0.1mol/L，則C（H⁺）=10^-13 mol/L，所以pH=13，故答案為：13．
點評：本題考查了溶液中各種離子濃度大小的比較、混合溶液pH值的計算、平衡常數(shù)的計算等知識點，難度較大，注意酸堿混合溶液中pH值的計算時溶液的體積為混合體積，否則會導(dǎo)致錯誤．