Question

回答下列問題
（1）pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后，混合溶液中c（Na⁺）

 

 c（CH₃COO^-） （“＞”、“=”或“＜”）．
（2）將NaHCO₃溶液跟Al₂（SO₄）₃溶液混合，相關(guān)反應(yīng)的離子方程式是

 

．
（3）一定溫度下，在一個(gè)固定容積的密閉容器中，可逆反應(yīng)A（g）+2B（g）?4C（g）△H＞0  達(dá)到平衡時(shí)，c（A）=2mol/L，c（B）=7mol/L，c（C）=4mol/L．試確定B的起始濃度c（B）的取值范圍是

 

，若改變條件重新達(dá)到平衡后體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，其采取的措施是

 

．
（4）以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的一極通入O₂和CO₂，另一極通入丙烷，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽．電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為

 

；放電時(shí)，CO₃^2-移向電池的

 

（填“正”或“負(fù)”）極．
（5）拆開 lmol H-H鍵、lmol N-H鍵、lmolN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1mol H₂生成NH₃的反應(yīng)熱為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：酸堿混合時(shí)的定性判斷及有關(guān)ph的計(jì)算,化學(xué)電源新型電池,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題,電離平衡與溶液的pH專題,電化學(xué)專題

分析：（1）pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液，醋酸濃度較大，等體積混合時(shí)，醋酸過量；
（2）碳酸氫根離子與鋁離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳?xì)怏w；
（3）若A完全轉(zhuǎn)化為C，B取最小值，若C完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，B取最大值；改變條件重新達(dá)到平衡后體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，可使平衡正向移動或增加C；
（4）負(fù)極通入丙烷，碳元素的化合價(jià)升高，電池的正極通入O₂，氧元素的化合價(jià)降低，以此來書寫電池總反應(yīng)方程式，原電池中陰離子向負(fù)極移動；
（5）化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)鍵斷裂吸收能量，形成新化學(xué)鍵放出能量，根據(jù)方程式計(jì)算分別吸收和放出的能量，以此計(jì)算反應(yīng)熱并判斷吸熱還是放熱．

解答： 解：（1）醋酸為弱電解質(zhì)，pH=3的醋酸溶液中氫離子濃度為0.001mol/L，醋酸的濃度大于0.001mol/L，而pH=11的氫氧化鈉溶液的濃度為0.001mol/L，兩溶液等體積混合后醋酸過量，溶液呈酸性，則c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中存在電荷守恒：c（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），則c（Na⁺）＜c（CH₃COO^-），
故答案為：＜；
（2）將NaHCO₃溶液跟Al₂（SO₄）₃溶液混合，二者發(fā)生雙水解反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（3）可逆反應(yīng)A（g）+2B（g）?4C（g）△H＞0達(dá)到平衡時(shí)，c（A）=2mol/L，c（B）=7mol/L，c（c）=4mol/L，若A完全轉(zhuǎn)化為C，消耗B為04mol/L，則B最小值為3mol/L，若C完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，生成2molB，則B的最大值為9mol/L，因反應(yīng)為可逆反應(yīng)，均不能完全轉(zhuǎn)化，則B的濃度范圍為：3mol/L≤c（B）≤9mol/L；
若改變條件重新達(dá)到平衡后體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動，該反應(yīng)為氣體體積縮小的吸熱反應(yīng)，可以減小壓強(qiáng)，也可以升高溫度，使平衡向著正向移動，
故答案為：3mol/L≤c（B）≤9mol/L；減壓或升溫；
（4）負(fù)極通入丙烷，碳元素的化合價(jià)升高，電池的正極通入O₂，氧元素的化合價(jià)降低，即丙烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，則電池的總反應(yīng)為C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O，負(fù)極電極反應(yīng)為：C₃H₈+10CO₃^2--20e^-═4H₂O+13CO₂，原電池中陰離子向負(fù)極移動，即CO₃^2-移向電池的負(fù)極，
故答案為：C₃H₈+10CO₃^2--20e^-═4H₂O+13CO₂；負(fù)；
（5）在反應(yīng)N₂+3H₂?2NH₃中，斷裂3molH-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH₃，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1，則1mol H₂生成NH₃的反應(yīng)熱為：

92

3

kJ/mol=-30.7 kJ/mol，
故答案為：-30.7kJ/mol．

點(diǎn)評：本題考查了離子濃度大小比較、原電池工作原理、熱化學(xué)方程式的計(jì)算、化學(xué)平衡的計(jì)算等知識，題目難度中等，試題知識點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力．