運用所學的化學反應原理研究化學反應很有意義．請回答下列問題：
（1）合成氨原料中的H2可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應制得．部分1mol物質(zhì)完全燃燒生成常溫下穩(wěn)定氧化物的△H數(shù)據(jù)如下表：
物質(zhì) △H（kJ/mol）
H2（g） -285.8
CO（g） -283.0
CH4（g） -890.3
已知1mol H2O（g）轉(zhuǎn)變?yōu)?molH2O（l）時放熱44.0kJ．寫出CH4和水蒸氣在高溫下反應得到CO和H2的熱化學方程式
CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ/mol
CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ/mol
．
（2）500°C、50Mpa時，在容積為VL的定容容器中加入n mol N2、3n mol H2，反應達到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為a．則容器內(nèi)氣體的壓強反應前與平衡時的比值為
4n
4n-2na
4n
4n-2na
．
（3）若把標準狀況下4.48L氨氣通入到100g19.6%的硫酸溶液中，所得溶液中的溶質(zhì)是
NH4HSO4
NH4HSO4
，溶液中離子濃度從大到小的順序是
c（H+）＞c（SO42-）＞c（NH+4）＞c（OH-）
c（H+）＞c（SO42-）＞c（NH+4）＞c（OH-）
．
（4）某溫度時，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示．有沉淀析出的是
b
b
點（填字母）．a(chǎn)點對應的Ksp
等于
等于
c點對應的Ksp （填大于、等于或小于）
（5）以磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）為電極材料的新型鋰離子電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點，可用于電動汽車．該鋰離子電池在充電過程中，陽極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵，則該電池放電時正極的電極反應式為
FePO4+Li++e-═LiFePO4
FePO4+Li++e-═LiFePO4
．
分析：（1）根據(jù)燃燒熱的概念來書寫熱化學方程式；
（2）容器內(nèi)反應前與平衡時氣體的壓強之比等于物質(zhì)的量之比；
（3）氨氣和酸反應生成對應的鹽，根據(jù)誰解原理來比較離子濃度的大��；
（4）根據(jù)溶度積規(guī)則：當Qc大于Ksp時，會有沉淀析出，沉淀溶解平衡曲線上的點均為Qc等于Ksp；
（5）該電池放電時為原電池原理，正極發(fā)生還原反應．
解答：解：（1）燃燒熱的概念：在25℃，101 kPa時，1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量叫做該物質(zhì)的燃燒熱，由表格中燃燒熱的數(shù)據(jù)可知，
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol，
H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（l），△H=-285.8KJ/mol；
CO（g）+
1
2
O2（g）═CO2（g）△H=-283KJ/mol，
而H2O（g）═H2O（l），△H=44.0kJ/mol，
根據(jù)蓋斯定律：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）的△H=285.6KJ/mol×3+283KJ/mol+44KJ/mol-890.3KJ/mol=206.1kJ/mol，
故答案為：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ/mol；
（2）根據(jù)化學方程式：N2 +3H2
催化劑
.
高溫高壓
 2NH3，
反應前的物質(zhì)的量    n     3n           0
變化的物質(zhì)的量      na    3na          2
平衡時的物質(zhì)的量  n-na    3n-3na       2na
 所以：容器內(nèi)反應前與平衡時氣體的物質(zhì)的量之比=
n+3n           
n-na+3n-3na+2na
=
4n
4n-2na
=容器內(nèi)反應前與平衡時氣體的壓強之比，故答案為：
4n
4n-2na
；
（3）氨氣和酸反應生成對應的鹽，4.48L即0.2mol氨氣通入到100g19.6%即0.2mol的硫酸溶液中，等物質(zhì)的量反應生成硫酸氫銨，能電離出等量的銨根、氫離子和硫酸根，但是銨根離子水解使溶液顯酸性，離子濃度大小為：c（H+）＞c（SO42-）＞c（NH+4）＞c（OH-），故答案為：NH4HSO4；c（H+）＞c（SO42-）＞c（NH+4）＞c（OH-）；
（4）根據(jù)溶度積規(guī)則：當Qc大于Ksp時，會有沉淀析出，圖中b點Qc大于Ksp，所以該點有沉淀析出，a、c點均為Qc等于Ksp，及平衡點，故答案為：b；等于；
（5）電池放電時為原電池原理，正極發(fā)生得電子的還原反應，即FePO4+Li++e-═LiFePO4，故答案為：FePO4+Li++e-═LiFePO4．
點評：本題是一道綜合性較強的題目，難度較大．考查學生分析和解決問題的能力．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源：2013-2014學年天津市六校高三第二次聯(lián)考理綜化學試卷（解析版） 題型：填空題

實施以減少能源浪費和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策，是應對全球氣候問題、建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求，依靠理論知識做基礎。試運用所學知識，解決下列問題：

（1）已知某反應的平衡表達式為：它所對應的化學反應為：_____________________________

（2）利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下：

①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）；ΔH=－90.8 kJ/mol

②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）；ΔH=－23.5 kJ/mol

③CO（g）+ H2O（g）CO2（g）+H2（g）；ΔH=－41.3 kJ/mol

總反應：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）的ΔH=__________ ，

二甲醚（CH3OCH3）直接作燃料電池具有啟動快，效率高等優(yōu)點，若電解質(zhì)為酸性，該電池的負極反應為_____________________________。

（3）煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應器時，會發(fā)生如下反應：CO（g）+H2O（g）? H2（g）+CO2（g），該反應平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示：

溫度/℃

400

500

800

平衡常數(shù)K

9.94

9

1

 

該反應的正反應方向是_________反應（填“吸熱”或“放熱”），若在500℃時進行，設起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為：________。

（4）從氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。對反應? N2O4（g） 2NO2（g）? △H>0，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是___________。

A．A、C兩點的反應速率：A＞C

B．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺

C．B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量：B＜C

D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法

E．A、C兩點的化學平衡常數(shù)：A＞C

（5）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3 。25℃時，將m mol NH4NO3溶于水，溶液顯酸性，向該溶液滴加n L氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中水的電離平衡將______（填”正向”“不”或“逆向”）移動，所滴加氨水的濃度為_______mol·L-1。（NH3·H2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2X10-5 mol·L-1）

（6）某科研單位利用原電池原理，用SO2和O2來制備硫酸，裝置如右圖，電極為多孔的材料能吸附氣體，同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸．

①溶液中H+的移動方向由______ 極到______極；（用A、B表示）

②B電極的電極反應式為__________________________。

 

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