Question

丙烷在燃燒時能放出大量的熱，它也是液化石油氣的主要成分，作為能源應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)和生活．
已知：①2C₃H₈（g）+7O₂（g）=6CO（g）+8H₂O（l）；△H=-2741.8kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ/mol
（1）反應(yīng)C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）的△H=

 

（2）C₃H₈在不足量的氧氣里燃燒，生成CO和CO₂以及氣態(tài)水，將所有的產(chǎn)物通入一個固定體積的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），△H＞0
①下列事實能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是

 

．
a．體系中的壓強(qiáng)不發(fā)生變化                  
b．υ_正（H₂）=υ_逆（CO）
c．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不發(fā)生變化    
d．CO₂的濃度不再發(fā)生變化
②在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c（CO）=1mol?L^-1，c（H₂O）=2.4mol?L^-1； 達(dá)到平衡后，CO的轉(zhuǎn)化率為60%，此時H₂O的轉(zhuǎn)化率為

 

；
（3）CO₂可用NaOH溶液吸收得到Na₂CO₃或NaHCO₃．
①Na₂CO₃俗稱純堿，解釋其水溶液呈堿性的原因，用離子方程式表示

 

，該溶液中離子濃度由大到小的順序為

 

②已知25℃時，Na₂CO₃溶液的水解常數(shù)為K_b=2×10^-4mol/L，則當(dāng)溶液中c（HCO₃^-）：c（CO₃^2-）=2：1時，試求溶液的pH=

 

．
③0.1mol/L Na₂CO₃溶液中c（OH^-）-c（H⁺）=

 

[用含c（HCO^-₃）、c（H₂CO₃）的關(guān)系式表示]．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素,鹽類水解的應(yīng)用

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律來計算丙烷完全燃燒的反應(yīng)熱；
（2）①利用平衡的特征“等”、“定”及由此衍生的一些量來分析；
②據(jù)方程式結(jié)合三段式列式計算，轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%；
（3）①碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，能發(fā)生水解生成碳酸氫鈉和氫氧化鈉而使溶液呈堿性；碳酸鈉溶液中分步水解顯堿性，結(jié)合離子濃度比較大��；
②依據(jù)水解平衡常數(shù)和電離平衡常數(shù)計算溶液PH；
③根據(jù)原子守恒和電荷守恒計算c（OH^-）-c（H⁺）的值．

解答： 解：（1）由①2C₃H₈（g）+7O₂ （g）=6CO （g）+8H₂O△H₁=-2741.8kJ/mol，
②2CO （g）+O₂（g）=2CO₂ （g）△H₂=-566kJ/mol，
根據(jù)蓋斯定律可知，

①+②×3

2

可得C₃H₈（g）+5O₂ （g）=3CO₂ （g）+4H₂O，
其反應(yīng)熱為

(-2741.8KJ/mol)+(-566KJ/mol)×3

2

=-2219.9KJ/mol，
故答案為：-2219.9KJ/mol；
（2）①a．由反應(yīng)可知，反應(yīng)前后的壓強(qiáng)始終不變，則體系中的壓強(qiáng)不發(fā)生變化，不能判斷平衡，故a錯誤；                   
b．v_正（H₂）=v_逆（CO），說明一氧化碳正逆反應(yīng)速率相同，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．，因體積不變，氣體的總質(zhì)量不變，所以混合氣體的密度始終不變，不發(fā)生變化，不能判斷平衡，故c錯誤；               
d．CO₂的濃度不再發(fā)生變化，由平衡的特征“定”可知，則化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡，故d正確；
故答案為：bd；
②到平衡后，CO的轉(zhuǎn)化率為60%，則CO的轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為1mol/L×60%=0.6mol/L，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式得到
              CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol/L）  1        2.4      0       0
變化量（mol/L）  0.6      0.6      0.6     0.6
平衡量（mol/L） 0.4       1.8      0.6     0.6
根據(jù)反應(yīng)的方程式可知H₂O的濃度變化量為0.6mol/L，所以水的轉(zhuǎn)化率為：

0.6mol

2.4mol/L

×100%=25%；
故答案為：25%；
（3）①碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，能發(fā)生兩步水解，第一步水解生成碳酸氫根離子和氫氧根離子，水解方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；碳酸鈉溶液中分步水解顯堿性溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；
②Kb=

c(HCO3-(OH-))

c(CO32-)

=2×10^-4，又c（HCO₃^-）：c（CO₃^2-）=2：1，則c（OH^-）=10^-4，結(jié)合K_W=10^-14，可得c（H⁺）=10^-10，pH=10，故答案為：10；
③根據(jù)原子守恒和電荷守恒計算c（OH^-）-c（H⁺）的值，根據(jù)碳原子守恒得，c（CO₃^2-）+c（HCO₃^- ）+c（H₂CO₃）=0.1mol/L，根據(jù)溶液中電荷守恒得：2×c（CO₃^2-）+c（HCO₃^- ）+c（OH^-）=c（Na⁺ ）+c（H⁺ ），c（Na⁺ ）=0.2mol/L，所以c（OH^-）-c（H⁺）=c（HCO₃^- ）+2c（H₂CO₃），
故答案為：c（HCO₃^- ）+2c（H₂CO₃）．

點評：本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計算，題目難度中等，注意掌握影響平衡移動的因素，把握平衡轉(zhuǎn)化率\水解拍婚紗和電離平衡常數(shù)的計算和應(yīng)用，難點是根據(jù)溶液中電荷守恒和原子守恒計算c（OH^-）-c（H⁺）的值．