Question

(16分)碳、氮、硫、氯是四種重要的非金屬元素。
（1）CH₄(g)在O₂(g)中燃燒生成CO(g)和H₂O(g)的△H難以直接測(cè)量，原因是              。
已知：a．2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)   △H =-566．0 kJ·mol^-1
b．CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)  △H =-890．0 kJ·mol^-1
則CH₄(g)在O₂(g)中燃燒生成CO(g)和H₂O(g)的熱化學(xué)方程式為                                    。
（2）工業(yè)上合成氨氣的反應(yīng)為：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0。現(xiàn)將10 mol N₂和26 mol H₂置于容積可變的密閉容器中，N₂的平衡轉(zhuǎn)化率()與體系總壓強(qiáng)(P)、溫度(T)的關(guān)系如圖所示。回答下列問題：

①反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B時(shí)，容器的容積10 L，則T₁時(shí)，合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K=       L²·mol^-1。
②平衡狀態(tài)由A變到C時(shí)，對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K(A)   K(C)(填“>”、“<”或“=”)。
（3）在25℃時(shí)，HSCN、HClO、H₂CO₃的電離常數(shù)如下表：

HClO	HSCN	H2CO3
K=3.210-8	K=0.13	Kl=4.210-7 K2=5.610-11

 
①1 mol·L^-1的KSCN溶液中，所有離子的濃度由大到小的順序?yàn)?u>     >     >     >          。
②向Na₂CO₃溶液中加入過量HClO溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為            。
③25℃時(shí)，為證明HClO為弱酸，某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)沒計(jì)了以下三種實(shí)驗(yàn)方案。下列三種方案中，你認(rèn)為能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?u>   (填下列各項(xiàng)中序號(hào))。
a．用pH計(jì)測(cè)量0．1 mol·L^-1NaClO溶液的pH，若測(cè)得pH>7，可證明HClO為弱酸
b．用pH試紙測(cè)量0．01 mol·L^-1HClO溶液的pH，若測(cè)得pH>2，可證明HClO為弱酸
c、用儀器測(cè)量濃度均為0．1 mol·L^-1的HClO溶液和鹽酸的導(dǎo)電性，若測(cè)得HClO溶液的導(dǎo)電性弱于鹽酸，可證明HClO為弱酸

Answer 1

（1）（5分）難以控制反應(yīng)只生成CO(g)（2分，體現(xiàn)反應(yīng)難以控制即可）
2CH₄(g)+3O₂(g)=2CO(g)+4H₂O(g) ?H=—1214.0kJ?mol?¹（3分）
（2）（4分）①0.025（2分）② > （2分）
（3）（7分）① c(K⁺)>C(SCN?)>c(OH?)>c(H⁺)（2分，不單獨(dú)計(jì)分）
②Na₂CO₃ + HClO = NaHCO₃ +NaClO（3分）
③ac（2分）

解析試題分析：（1）CH₄燃燒容易生成CO₂，難以控制反應(yīng)只生成CO(g)；首先寫出CH₄與O₂反應(yīng)生成CO和H₂O的化學(xué)方程式，并注明狀態(tài)，然后根據(jù)蓋斯定律求出焓變：?H=—?H₁+2?H₂=—1214.0kJ?mol?¹，進(jìn)而可寫出熱化學(xué)方程式。
（2）①反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B時(shí)，N₂的轉(zhuǎn)化率為20%，根據(jù)三段式進(jìn)行計(jì)算
N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)
起始物質(zhì)的量（mol）  10     26          0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量（mol）   2     6           4
平衡物質(zhì)的量（mol）   8     20          4
則平衡常數(shù)為：K=(0.4mol?L?¹)²÷[0.8mol/L×(2mol?L?¹)³]=0.025 L²·mol^-1。
②B點(diǎn)N₂轉(zhuǎn)化率大于C點(diǎn)，說明B點(diǎn)平衡常數(shù)大于C點(diǎn)平衡常數(shù)，A點(diǎn)與B點(diǎn)溫度相同，則平衡常數(shù)相同，所以K(A)  >  K(C)
（3）①KSCN為弱酸強(qiáng)堿鹽，SCN?水解使溶液呈堿性，所以離子濃度由大到小的順序?yàn)椋篶(K⁺)>C(SCN?)>c(OH?)>c(H⁺)
②因?yàn)镵₁(H₂CO₃)>K(HClO)>K₂(H₂CO₃)，所以HClO與Na₂CO₃反應(yīng)生成NaClO和NaHCO₃，化學(xué)方程式為：Na₂CO₃ + HClO = NaHCO₃ +NaClO
③a、用pH計(jì)可以測(cè)量0．1 mol·L^-1NaClO溶液的pH，若測(cè)得pH>7，說明NaClO水解顯堿性，可證明HClO為弱酸，正確；b、因?yàn)镠ClO具有漂白性，無法用pH試紙測(cè)量0．01 mol·L^-1HClO溶液的pH，錯(cuò)誤；c、因?yàn)镠ClO和鹽酸濃度相同，所以若測(cè)得HClO溶液的導(dǎo)電性弱于鹽酸，可證明HClO為弱酸，正確。
考點(diǎn)：本題考查熱化學(xué)方程式的書寫、平衡常數(shù)的判斷和計(jì)算、弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解、離子濃度比較、實(shí)驗(yàn)方案的分析。