Question

4．運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究物質(zhì)的性質(zhì)具有重要意義．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）用CO可以合成甲醇．已知：
CH₃OH（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁kJ•mol^-1
CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H₂kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H₃kJ•mol^-1
則CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=2△H₃+△H₂-△H₁kJ•mol^-1．
（2）一定壓強(qiáng)下，在容積為2L的密閉容器中充入1mol CO與2mol H₂，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H，平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示．
p₂大于p₁ （填“大于”、“小于”或“等于”）；
（3）向NH₄HSO₄溶液中滴加少量的Ba（OH）₂溶液的離子方程式Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O．
（4）25℃，兩種酸的電離平衡常數(shù)如表．

	Ka1	Ka2
H2SO3	1.3×10-2	6.3×10-8
H2CO3	4.2×10-7	5.6×10-11

①HSO₃^-的電離平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（S{{O}_{3}}^{2-}）c（{H}^{+}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$．
②0.10mol•L^-1Na₂SO₃溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）．
③H₂SO₃溶液和NaHCO₃溶液混合，主要反應(yīng)的離子方程式為H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）①CH₃OH（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=kJ•mol^-1
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H₂=kJ•mol^-1
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H₃=kJ•mol^-1，2×③+②-①得，CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=2△H₃+△H₂-△H₁，據(jù)此進(jìn)行分析；
（2）該反應(yīng)是個(gè)氣體體積減小的反應(yīng)，根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響分析；
（3）向NH₄HSO₄溶液中滴加少量的Ba（OH）₂溶液，則氫氧根離子少量只與氫離子反應(yīng)，據(jù)此書(shū)寫(xiě)離子方程式；
（4）①HSO₃^-的電離方程式為：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{c（S{{O}_{3}}^{2-}）c（{H}^{+}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$；
②Na₂SO₃溶液顯堿性，SO₃^2-存在兩步水解，以第一步水解為主，水解程度較小，據(jù)此判斷離子濃度關(guān)系；
③由表可知H₂SO₃的二級(jí)電離小于H₂CO₃的一級(jí)電離，則酸性強(qiáng)弱H₂SO₃＞H₂CO₃＞HSO₃^-，據(jù)此書(shū)寫(xiě)．

解答 解：（1）①CH₃OH（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=kJ•mol^-1
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H₂=kJ•mol^-1
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H₃=kJ•mol^-1，2×③+②-①得，CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=2△H₃+△H₂-△H₁，
故答案為：2△H₃+△H₂-△H₁；
（2）該反應(yīng)是個(gè)氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率增大，由圖1可知相同溫度下，p₂時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率大于的p₁轉(zhuǎn)化率，故p₂大于p₁；
故答案為：大于；
（3）向NH₄HSO₄溶液中滴加少量的Ba（OH）₂溶液，則氫氧根離子少量只與氫離子反應(yīng)，所以離子方程式為：Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O，故答案為：Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O；
（4）①HSO₃^-的電離方程式為：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{c（S{{O}_{3}}^{2-}）c（{H}^{+}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$，
故答案為：$\frac{c（S{{O}_{3}}^{2-}）c（{H}^{+}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$；
②Na₂SO₃溶液顯堿性，SO₃^2-存在兩步水解：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，以第一步水解為主，水解程度較小，則0.1mol/L Na₂SO₃溶液中的離子濃度順序?yàn)椋篶（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）；
③由表可知H₂SO₃的二級(jí)電離小于H₂CO₃的一級(jí)電離，所以酸性強(qiáng)弱H₂SO₃＞H₂CO₃＞HSO₃^-，所以反應(yīng)的主要離子方程式為H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O，而不是為H₂SO₃+2HCO₃^-=SO₃^2-+2CO₂↑+2H₂O，
故答案為：H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)熱的計(jì)算、離子方程式書(shū)寫(xiě)、鹽的水解平衡、弱電解質(zhì)電離平衡的知識(shí)在離子濃度大小比較的應(yīng)用，題目難度中等．