(1)在恒容絕熱(不與外界交換能量)條件下進行2A(g)+2B(g)?3C(g)+D(s)的反應,按下表數(shù)據(jù)投料,反應達到平衡狀態(tài),測得體系壓強升高,則該反應的化學平衡常數(shù)(K)與溫度的變化關(guān)系
 
.(填“A”或“B”)
物質(zhì) A B C D
起始投料/mol 2 2 3 0
A.K隨溫度的升高而變大    B.K隨溫度的升高而減小    C.K與溫度無關(guān)
(2)在25℃下,把20ml pH=4的NaHSO4溶液逐滴加入到20ml 1 mol?L-1的Na2CO3溶液中,充分反應后向溶液中逐滴加入0.01mol?L-1的BaCl2溶液,先生成
 
沉淀(填化學式),生成該沉淀的離子方程式為
 
.已知25℃時Ksp[BaSO4]=1.1×10-11,KSP[BaCO3]=5.1×10-9
(3)在25℃下,將a mol?L-1的氨水與0.01mol?L-1的鹽酸等體積混合,反應平衡時溶液中
c(NH+4)=c(Cl-),則溶液顯
 
性(填“酸”“堿”或“中”):用含a的代數(shù)式表示NH3?H2O的電離常數(shù)Kb=
 

(4)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO(同時產(chǎn)生有氫氣),已知CH4、H2和CO的燃燒熱(△H)分別為-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol和-283.0kJ/mol,則該熱化學反應方程式為
 

(5)常溫下,向V1升pH=a的NH3?H2O溶液中加入V2升pH=b的鹽酸溶液(其中a+b=14).若反應后溶液的pH<7,則V1與V2的大小關(guān)系為
 
(填“>”“=”“<”“或“無法確定”).
(6)最近科學家再次提出“綠色化學”構(gòu)想:把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來,經(jīng)化學反應后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状迹状伎芍谱魅剂想姵兀瑢懗鲆韵×蛩釣殡娊赓|(zhì)甲醇燃料電池負極反應式
 
.當電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為
 
時,參加反應的氧氣的體積是6.72L(標準狀況下).
考點:化學平衡常數(shù)的含義,熱化學方程式,常見化學電源的種類及其工作原理,pH的簡單計算,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),酸堿混合時的定性判斷及有關(guān)ph的計算
專題:基本概念與基本理論
分析:(1)隨反應進行,混合氣體總的物質(zhì)的量減小,恒容絕熱條件下測得體系壓強升高,由pV=nRT可知,只能是溫度升高,說明正反應為放熱反應,結(jié)合溫度對平衡移動的影響判斷;
(2)NaHSO4的物質(zhì)的量為0.02L×10-4mol/L=2×10-6mol,Na2CO3的物質(zhì)的量=0.02L×1mol/L=0.02mol,發(fā)生反應CO32-+H+═HCO3-,由方程式可知,只有極小部分碳酸根轉(zhuǎn)化為碳酸氫根,反應后溶液中c(SO42-)=10-4mol/L,c(CO32-)≈1mol/L,根據(jù)溶度積計算SO42-、CO32-沉淀時需要Ba2+離子濃度,據(jù)此判斷;
(3)根據(jù)電荷守恒判斷溶液中氫離子與氫氧根離子濃度的相對大小,進而判斷溶液的酸堿性;
溶液中存在平衡NH3.H2O?NH4++OH-,根據(jù)溶液的pH值計算溶液中c(OH-),根據(jù)氯離子濃度計算c(NH4+),利用物料守恒計算溶液中c(NH3.H2O),代入NH3?H2O的電離常數(shù)表達式計算;
(4)根據(jù)各物質(zhì)的燃燒熱書寫各物質(zhì)燃燒的熱化學方程式,再根據(jù)蓋斯定律書寫目標熱化學方程式;
(5)在常溫下,向V1L pH=a的氨水溶液中c(OH-)=10 a-14 mol/L,V2L pH=b的鹽酸溶液中c(H+)=10-b mol/L,且a+b=14,所以c(OH-)=c(H+)=10-b mol/L=10 a-14 mol/L<c(NH3.H2O),等體積混合時,氨水電離的氫氧根與鹽酸恰好中和,氨水的電離程度不大,故剩余大量的氨水,溶液呈堿性;
(6)負極發(fā)生氧化反應,甲醇在負極上失去電子,酸性條件下生成碳酸根與氫離子;根據(jù)n=
V
Vm
計算氧氣的物質(zhì)的量,反應中O元素由0價降低為-2價,據(jù)此計算轉(zhuǎn)移電子.
解答: 解:(1)隨反應進行,混合氣體總的物質(zhì)的量減小,恒容絕熱條件下測得體系壓強升高,由pV=nRT可知,只能是溫度升高,說明正反應為放熱反應,升高溫度平衡向逆反應方向移動,平衡常數(shù)減小,
故答案為:B;
(2)NaHSO4的物質(zhì)的量為0.02L×10-4mol/L=2×10-6mol,Na2CO3的物質(zhì)的量=0.02L×1mol/L=0.02mol,發(fā)生反應CO32-+H+═HCO3-,由方程式可知,只有極小部分碳酸根轉(zhuǎn)化為碳酸氫根,反應后溶液中c(SO42-)=10-4mol/L,c(CO32-)≈1mol/L,SO42-沉淀時需要Ba2+離子濃度=
1.1×10-11
10-4
mol/L=1.1×10-71mol/L,CO32-沉淀時需要Ba2+離子濃度=
5.1×10-9
1
mol/L=5.1×10-9mol/L<1.1×10-71mol/L,故CO32-首先沉淀,析出BaCO3沉淀,離子方程式為Ba2++CO32-=BaCO3↓,
故答案為:BaCO3;Ba2++CO32-=BaCO3↓;
(3)根據(jù)電荷守恒有c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),由于c(NH4+)=c(Cl-),故c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,故溶液中c(OH-)=10-7mol/L,溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=
1
2
×0.01mol?L-1=0.005mol?L-1,故混合后溶液中c(NH3.H2O)=
1
2
×amol?L-1-0.005mol?L-1=(0.5a-0.005)mol/L,NH3?H2O的電離常數(shù)Kb=
10-7×0.005
0.5a-0.005
=
10-9
a-0.01
,
故答案為:中;
10-9
a-0.01
;
(4)已知CH4、H2和CO的燃燒熱分別為890.3kJ?mol-1、285.8kJ?mol-1、283.0kJ?mol-1,熱化學方程式為:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ?mol-1
②H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ?mol-1
③CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1
由蓋斯定律①-②×2-③×2得到:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.3KJ/mol,
故答案為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.3KJ/mol;
(5)在常溫下,向V1L pH=a的氨水溶液中c(OH-)=10 a-14 mol/L,V2L pH=b的鹽酸溶液中c(H+)=10-b mol/L,且a+b=14,所以c(OH-)=c(H+)=10-b mol/L=10 a-14 mol/L<c(NH3.H2O),等體積混合時,氨水電離的氫氧根與鹽酸恰好中和,氨水的電離程度不大,故剩余大量的氨水,溶液呈堿性,若反應后溶液的pH<7,則鹽酸的體積應大于氨水體積,所以v1和v2的關(guān)系為V1<V2,
故答案為:V1<V2
(6)負極發(fā)生氧化反應,甲醇在負極上失去電子,酸性條件下生成二氧化碳與氫離子,負極電極反應式為:CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+;氧氣的物質(zhì)的量=
6.72L
22.4L/mol
=0.3mol,反應中O元素由0價降低為-2價,故轉(zhuǎn)移電子=0.3mol×4=1.2mol,
故答案為:CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+;1.2mol.
點評:本題綜合性較強,涉及平衡常數(shù)及化學平衡影響因素、溶度積的應用、弱電解質(zhì)的電離平衡、熱化學方程式書寫、原電池等,屬于拼合型題目,題量較大,對學生的心理有較高的要求,難度較大,(6)中電極反應式的書寫為易錯點,注意電解質(zhì)溶液的酸堿性.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

pH=1的溶液中,可以大量共存的離子是( 。
A、K+  Na+  SO42- CO32-
B、NH4+  Mg2+  NO3-  Cl-
C、Na+  K+  HCO3-  Cl-
D、K+  Na+  AlO2-  NO3-

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科目:高中化學 來源: 題型:

(1)已知工業(yè)上生產(chǎn)H2的過程中有如下反應:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
在一定條件下的密閉容器中,該反應達到化學平衡狀態(tài).請回答:
①若增大H2O(g)的濃度,則CO的轉(zhuǎn)化率
 
(填“增大”或“減小”).
②若升高溫度能使化學平衡向正反應方向移動,則正反應是
 
(填“放熱”或“吸熱”)反應.
③在某溫度時,該反應10min達到平衡,且有如下數(shù)據(jù):
濃度        物質(zhì) CO H2O CO2 H2
起始濃度/(mol?L-1 2.0 x 0 0
平衡濃度/(mol?L-1 0.4 6.4 1.6 1.6
則上表中x=
 
,該溫度下平衡常數(shù)K的數(shù)值是
 

(2)某化學實驗小組的同學模仿工業(yè)上用離子交換膜法制燒堿的方法,設(shè)計出下圖裝置,通過電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀.

①該電解槽的陽極反應式為
 

②制得的氫氧化鉀溶液從出口(填寫“A”、“B”、“C”、“D”)
 
導出.
③通電開始后,陰極附近溶液pH會增大,請簡述原因
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

在如圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中.A是常見氣態(tài)氫化物,B是能使帶火星的木條復燃的無色無味氣體,E的相對分子質(zhì)量比D大17,G是一種紫紅色金屬單質(zhì).(部分反應中生成物沒有全部列出,反應條件未列出)

請回答下列問題:
(1)B的化學式為
 

(2)A的電子式為
 

(3)反應①的化學方程式為
 

(4)反應②的離子方程式為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

保持潔凈安全的生存環(huán)境已成為全人類的共識,人與自然要和諧共處.
(1)pH<
 
的雨水成為酸雨;向煤中加入適量的
 
,可以大大減少燃煤產(chǎn)物中SO2的量.
(2)對汽車加尾氣催化凈化裝置,可以使其中的NO、CO相互反應轉(zhuǎn)化成無毒氣體,其原理用化學方程表示為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

某化學興趣小組用含鋁、鐵、銅的合金廢料制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體(FeSO4?7H2O)和膽礬晶體(CuSO4?5H2O),方案如下:

(1)該方案中進行了多次過濾、洗滌,過濾時需要用到的玻璃儀器除燒杯外還有
 

(2)從濾液C中得到綠礬晶體的操作是
 

(3)H2O2是一種應用廣泛的綠色氧化劑,往濾渣D中加入稀硫酸和H2O2可以制備膽礬晶體,該反應的總化學方程式為
 

(4)由濾液A通過途徑I和途徑II都可得到AlCl3溶液,你認為最合理的是
 
(填“途徑I”或“途徑II”),理由是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

某實驗小組把CO2通入飽和Na2CO3溶液制取NaHCO3,裝置如圖1所示(氣密性已檢驗,部分夾持裝置略):

(1)D中產(chǎn)生NaHCO3的化學方程式是
 

(2)請結(jié)合化學平衡移動原理解釋B中溶液的作用
 

(3)當D中有大量白色固體析出時,停止實驗,將固體過濾、洗滌、干燥備用.為確定固體的成分,各實驗小組設(shè)計方案如下(稱取一定質(zhì)量的固體,配成1000mL溶液作為樣液,其余固體備用):
①方案1:取樣液與澄清的Ca(OH)2溶液混合,出現(xiàn)白色沉淀.根據(jù)該實驗現(xiàn)象,判斷能否確定D中固體的成分并說明理由
 

②方案2:取樣液與BaCl2溶液混合,出現(xiàn)白色沉淀并有氣體產(chǎn)生.該實驗小組分析現(xiàn)象后認為D中固體存在NaHCO3,其離子方程式是
 
;但不能確定是否存在Na2CO3,你認為該結(jié)論是否合理?
 

③方案3:甲、乙兩同學利用NaHCO3的不穩(wěn)定性進行如下實驗:
甲同學:取樣液400mL,用pH計測溶液pH,再水浴加熱蒸發(fā)至200mL,接下來的操作是
 
,結(jié)果表明白色固體中存在NaHCO3.為進一步證明白色固體是否為純凈的NaHCO3,結(jié)合甲同學實驗,還應補充的實驗是
 

乙同學:利用儀器測定了固體殘留率(殘留物=
剩余固體的物質(zhì)
原始固體的物質(zhì)
×100%),隨溫度變化的曲線,如圖2所示.
根據(jù)B點坐標,計算殘留固體中NaHCO3與Na2CO3的物質(zhì)的量之比n(NaHCO3):n(Na2CO3)=
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

T℃時,A、B、C三種氣體在反應過程中的濃度變化如圖1所示,若保持其它條件不變,溫度分別為T1℃和T2℃時,B的濃度變化與時間的關(guān)系示意圖如圖2所示.

請回答下列問題:
(1)該反應的化學反應方程式是:
 

(2)比較大。
A和B的轉(zhuǎn)化率A
 
B,原因是
 

溫度的高低T1
 
T2,判斷依據(jù)是
 

(3)若其它條件不變,反應進行到(t1+10)min時,A的濃度為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

鐵和下列金屬分別用導線連接后放入稀硫酸中構(gòu)成原電池,鐵作正極的是( 。
A、鋅B、銅C、錫D、鉛

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