【題目】X、Y、Z、W均為含有10電子的微粒,W為離子,X、Y、Z為分子,且X與Z分子中含有的共用電子數(shù)之比為3:4。
(1)常溫下,取10mL pH=a的Y的稀溶液,加水稀釋時pH隨溶液體積的變化如圖所示,則Y的化學(xué)式為__________________;下列敘述正確的是(填序號)_________。
①Y溶于水部分電離
②稀釋后所有離子的濃度均減小
③Y的水溶液通常保存在玻璃瓶中
④稀釋后,陰離子的物質(zhì)的量濃度之和增大
(2)已知H2的燃燒熱285.8kJ/mol,F(xiàn)有Z和H2的混合氣體共0.2mol,與O2完全燃燒生成H2O(1)和CO2(g),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.0mol,放出的熱量為117.6kJ。則Z完全燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:_________________________________________Z和O2在KOH溶液中構(gòu)成燃料電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式為:_______________________。
【答案】HF ①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1);△H=-890.2kJ/molCH4-8e-+10OH=CO32-+7H2O
【解析】
10個電子的微粒有:分子:CH4、NH3、H2O、HF、Ne;陰離子:N3-、O2-、F-、OH-、NH2-; 陽離子:Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+,根據(jù)X與Z分子中含有的共用電子數(shù)之比為3:4,即可確定X為NH3,含有3對共用電子對;Z為CH4,含有4對共用電子對。
(1)根據(jù)Y為分子,且常溫下取10mL pH=a的Y的稀溶液,加水稀釋時pH隨溶液體積的變化而增大,稀釋至1000mL時,pH<a+2,則Y的水溶液為弱酸,即為氫氟酸,化學(xué)式為HF。
(2)根據(jù)H2的燃燒方程式和CH4的燃燒方程式,結(jié)合已知條件計算求解。
(1)根據(jù)Y為分子,且常溫下取10mL pH=a的Y的稀溶液,加水稀釋時pH隨溶液體積的變化而增大,稀釋至1000ml時pH<a+2,則Y的水溶液為弱酸,即為氫氟酸,Y化學(xué)式為HF。
下列敘述中①Y溶于水部分電離,由于氫氟酸為弱酸,是弱電解質(zhì),所以電離程度為部分電離。故①正確;
②稀釋后所有離子的濃度均減小,由于溶液體積增大,c(H+)、c(F-)都減小,而溶液中c(H+)c(OH-)═10-14是一個恒定的值,C(H+)減小,則C(OH-)增大,故②錯誤;
③Y的水溶液通常保存在玻璃瓶中,由于氫氟酸能與玻璃反應(yīng),方程式為:SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O,所以不能保存在玻璃瓶中,故③錯誤;
④稀釋后,陰離子的物質(zhì)的量濃度之和增大,根據(jù)溶液中電荷守恒:C(H+)═C(F-)+C(OH-),而C(H+)減小,所以陰離子的物質(zhì)的量濃度之和也減小,故④錯誤。
因此,本題正確答案為:HF;①;
(2)已知H2的燃燒熱為285.8kJ/mol,其熱化學(xué)方程式為:H2(g)+O2(g)
=H2O(l) △H═-285.8kJ/mol。
Z為CH4,設(shè)混合氣體中H2的物質(zhì)的量為x,CH4的物質(zhì)的量為y,
1molH2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol;CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1),
CH4中碳為-4價,CO2中碳為+4價,則1molCH4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為8mol,
則:x+y=0.2mol,
2x+8y=1.0mol
聯(lián)立方程組,解得:x=0.1mol,y=0.1mol。
即0.1molH2放出的熱量為28.58kJ,0.1molCH4放出的熱量為117.6kJ-28.58kJ,為89.02 kJ,
則1molCH4放出的熱量為890.2 kJ,
故熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.2 kJ/mol。
CH4和O2在KOH溶液中構(gòu)成燃料電池,CH4中碳元素化合價為-4價,燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>CO2中碳為+4價,失去8e-,同時在KOH溶液中反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>CO32-和H2O,結(jié)合電荷守恒配平可得電極反應(yīng)式:CH4-8e-+10 OH-=CO32-+7H2O,
因此,本題正確答案為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-890.2kJ/mol; CH4-8e-+10OH=CO32-+7H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某固體酸燃料電池以Ca(HSO4)2固體為電解質(zhì)傳遞H+,其基本結(jié)構(gòu)見下圖,電池總反應(yīng)可表示為2H2+O2=2H2O,下列有關(guān)說法正確的是( )
A. 電子通過外電路從b極流向a極
B. b極上的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-
C. H+由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極
D. 每轉(zhuǎn)移0.2 mol電子,消耗1.12 L的H2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)有機(jī)化合物的組成、性質(zhì)的說法,正確的是( )
A.水煤氣、液化石油氣的成分相同
B.葡萄糖、淀粉和乙酸乙酯在一定條件下都能發(fā)生水解反應(yīng)
C.淀粉、蛋白質(zhì)均屬于高分子化合物,而油脂不屬于高分子化合物
D.石油的裂解是化學(xué)變化,而石油的分餾和煤的干餾都是物理變化
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在密閉容中發(fā)生下列反應(yīng)aA(g)cC(g)+dD(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后,將氣體體積壓縮到原來的一半,當(dāng)再次達(dá)到平衡時,D的濃度為原平衡的1.8倍,下列敘述正確的是
A. A的轉(zhuǎn)化率變小 B. 平衡向正反應(yīng)方向移動
C. D的體積分?jǐn)?shù)變大 D. a> c+d
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【題目】高溫下,某反應(yīng)達(dá)平衡,平衡常數(shù)K=。恒容時,溫度升高,H2濃度減小。下列說法正確的是
A、該反應(yīng)的焓變?yōu)檎?/span>
B、恒溫恒容下,增大壓強(qiáng),H2濃度一定減小
C、升高溫度,逆反應(yīng)速率減小
D、該反應(yīng)化學(xué)方程式為CO+H2O=CO2+H2
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【題目】下列各表中的數(shù)字代表的是原子序數(shù),表中數(shù)字所表示的元素與它們在元素周期表中的位置相符的是
A. B. C. D.
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【題目】(1)反應(yīng)m A+n B p C在某溫度下達(dá)到平衡。
①若A、B、C都是氣體,減壓后正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率,則m、n、p的關(guān)系__________。
②若A、B、C都是氣體,且m + n < p,而加壓或升溫平衡移動方向相同,則△H ______0
(2)將1molN2和4molH2充入容積為2L的密閉容器中發(fā)生:N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g) ,2分鐘后反應(yīng)達(dá)平衡后,N2的濃度為0.25 mol/L,完成:
①N2轉(zhuǎn)化率是____________
②用NH3 表達(dá)的化學(xué)反應(yīng)速率為:___________
③平衡常數(shù)值是________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】運(yùn)用相關(guān)原理,回答下列各小題:
I.已知:硫酸氫鈉在水中的電離方程式為___________________________
(1)常溫下,pH=5的硫酸氫鈉溶液中水的電離程度______pH=9的一水合氨中水的電離程度。(填“>”、”=”或“<”)
(2)等體積等物質(zhì)的量濃度的硫酸氫鈉與氨水混合后,溶液呈酸性的原因?yàn)?/span>______。(用離子方程式表示);若一定量的硫酸氫鈉溶液與氨水混合后,溶液pH=7,則c(Na+)+c(NH4+)___2c(SO42-)(填“>”、“=”或“<”不同);用硫酸氫鈉與氫氧化鋇溶液制取硫酸鋇,若溶液中SO42-完全沉淀,則反應(yīng)后溶液的PH_____7(填“>”、”=”或“<”)
II.25℃時,電離平衡常數(shù):
化學(xué)式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO |
電離平衡常數(shù) | 1.8×10-5 | K1 4.3×10-7 K2 5.6×10-11 | 3.0×10-8 |
(1)物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L的下列四種物質(zhì):a.Na2CO3,bNaClO,c.CH3COONa d.NaHCO3;pH由大到小的順序是:_______________________;(填編號)
(2)25℃時,CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,若測得混合液pH=6,則溶液中,c(CH3COO-)-c(Na+)=_____________。(填準(zhǔn)確數(shù)值)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知一定溫度時:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),當(dāng)生成2mol SO3時,放出熱量197kJ,在相同溫度和壓強(qiáng)下,向密閉容器中通入2mol SO2和1molO2,達(dá)到平衡時放出熱量Q,則下列關(guān)系式中正確的是
A.Q=197 kJ B.Q<197×2 kJ C.Q<197 kJ D.Q>197 kJ
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