Question

5．（1）已知：
Fe（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=FeO（s）△H=-272.0kJ•mol^-1
2Al（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ•mol^-1
Al和FeO發(fā)生鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是3FeO（s）+2Al（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7kJ．mol^-1．
（2）1000℃時(shí)，硫酸鈉與氫氣發(fā)生下列反應(yīng)：Na₂SO₄（s）+4H₂（g）?Na₂S（s）+4H₂O（g）．
①已知K_1000℃＜K_1200℃，則該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）．
②用有關(guān)離子方程式說(shuō)明上述反應(yīng)所得固體產(chǎn)物的水溶液的酸堿性S^2-+H₂O?HS^-+OH^-．
（3）全釩液流電池是一種新型的綠色環(huán)保儲(chǔ)能電池．其電池總反應(yīng)為
VO₂⁺+2H⁺+V²⁺$?_{充電}^{放電}$V³⁺+VO²⁺+H₂O．則充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)式為VO²⁺+H₂O-e^-═VO₂⁺+2H⁺．
用此電池電解1L 1mol•L^-1的CuSO₄溶液，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.1mol 電子時(shí)，溶液的pH=1（不考慮溶液體積的變化）．
（4）常溫下，如果取0.1mol．L^-1HA溶液與0.1mol．L^-1NaOH溶液等體積混合（混合后溶液體積的變化忽略不計(jì)），測(cè)得混合液的pH=8，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①混合溶液中水電離出的c（H⁺）＞（填＜、＞、=）0.1mol•L^-1NaOH溶液中水電離出的c（H⁺）．
②已知NH₄A溶液為中性，又知將HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，試推斷（NH₄）₂CO₃溶液的PH＞7（填＜、＞、=）；相同溫度下，等物質(zhì)的量濃度的下列四種鹽溶液按pH由大到小的排列順序?yàn)閏＞a＞b＞d．（填序號(hào)）
a．NH₄HCO₃          b．NH₄A          c．（NH₄）₂CO₃         d．NH₄Cl．

Answer 1

分析 （1）①Fe（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=FeO（s）△H=-272.0kJ•mol^-1
②2Al（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ•mol^-1
由蓋斯定律可知，②-①×3得到3FeO（s）+2Al（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）；
（2）①K_1000℃＜K_1200℃，可知升高溫度平衡正向移動(dòng)；
②Na₂S水解顯堿性；
（3）充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子；電解1L 1mol•L^-1的CuSO₄溶液，發(fā)生2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑～4e^-，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.1mol 電子時(shí)，生成硫酸為0.05mol；
（4）①等體積等濃度混合生成NaA，混合液的pH=8，可知水解顯堿性，水解促進(jìn)水的電離，NaOH抑制水的電離；
②HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，則HA酸性大于碳酸，（NH₄）₂CO₃溶液水解顯堿性；酸性越強(qiáng)pH越小，以此來(lái)解答．

解答 解：（1）①Fe（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=FeO（s）△H=-272.0kJ•mol^-1
②2Al（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ•mol^-1
由蓋斯定律可知，②-①×3得到3FeO（s）+2Al（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7kJ．mol^-1，
則Al和FeO發(fā)生鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是3FeO（s）+2Al（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7kJ．mol^-1，
故答案為：3FeO（s）+2Al（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7kJ．mol^-1；
（2）①K_1000℃＜K_1200℃，可知升高溫度平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故答案為：吸熱；
②Na₂S水解顯堿性，發(fā)生離子反應(yīng)為S^2-+H₂O?HS^-+OH^-，故答案為：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
（3）充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，則陽(yáng)極反應(yīng)為VO²⁺+H₂O-e^-═VO₂⁺+2H⁺；電解1L 1mol•L^-1的CuSO₄溶液，發(fā)生2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂SO₄+2Cu+O₂↑～4e^-，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.1mol 電子時(shí)，生成硫酸為0.05mol，氫離子濃度為$\frac{0.05mol×2}{1L}$=0.1mol/L，pH=1，
故答案為：VO²⁺+H₂O-e^-═VO₂⁺+2H⁺；1；
（4）①等體積等濃度混合生成NaA，混合液的pH=8，可知水解顯堿性，水解促進(jìn)水的電離，NaOH抑制水的電離，則混合溶液中水電離出的c（H⁺）＞0.1mol•L^-1NaOH溶液中水電離出的c（H⁺），
故答案為：＞；
②HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，則HA酸性大于碳酸，（NH₄）₂CO₃溶液水解顯堿性，（NH₄）₂CO₃溶液的pH＞7；酸性越強(qiáng)pH越小，NH₄HCO₃、（NH₄）₂CO₃的pH＞7，但碳酸根離子水解程度大，NH₄A的pH=7，NH₄Cl的pH＜7，pH由大到小的順序?yàn)閏＞a＞b＞d，
故答案為：＞；c＞a＞b＞d．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及反應(yīng)熱與焓變、平衡常數(shù)與平衡移動(dòng)、電化學(xué)、酸堿混合等，為高頻考點(diǎn)，把握蓋斯定律應(yīng)用、溫度對(duì)K的影響、電極反應(yīng)、鹽類(lèi)水解為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，綜合性較強(qiáng)，題目難度不大．