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)的熱化學方程式為                                    。
（2）工業上合成氨氣的反應為：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0。現將10 mol N₂和26 mol H₂置于容積可變的密閉容器中，N₂的平衡轉化率()與體系總壓強(P)、溫度(T)的關系如圖所示。回答下列問題：

①反應達到平衡狀態B時，容器的容積10 L，則T₁時，合成氨反應的平衡常數K=       L²·mol^-1。
②平衡狀態由A變到C時，對應的平衡常數K(A)   K(C)(填“>”、“<”或“=”)。
（3）在25℃時，HSCN、HClO、H₂CO₃的電離常數如下表：

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為     >     >     >          。
②向Na₂CO₃溶液中加入過量HClO溶液，反應的化學方程式為            。
③25℃時，為證明HClO為弱酸，某學習小組的同學沒計了以下三種實驗方案。下列三種方案中，你認為能夠達到實驗目的的是   (填下列各項中序號)。
a．用pH計測量0．1 mol·L^-1NaClO溶液的pH，若測得pH>7，可證明HClO為弱酸
b．用pH試紙測量0．01 mol·L^-1HClO溶液的pH，若測得pH>2，可證明HClO為弱酸
c、用儀器測量濃度均為0．1 mol·L^-1的HClO溶液和鹽酸的導電性，若測得HClO溶液的導電性弱于鹽酸，可證明HClO為弱酸

Answer 1

（1）（5分）難以控制反應只生成CO(g)（2分，體現反應難以控制即可）
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，不單獨計分）
②Na₂CO₃ + HClO = NaHCO₃ +NaClO（3分）
③ac（2分）

解析試題分析：（1）CH₄燃燒容易生成CO₂，難以控制反應只生成CO(g)；首先寫出CH₄與O₂反應生成CO和H₂O的化學方程式，并注明狀態，然后根據蓋斯定律求出焓變：?H=—?H₁+2?H₂=—1214.0kJ?mol?¹，進而可寫出熱化學方程式。
（2）①反應達到平衡狀態B時，N₂的轉化率為20%，根據三段式進行計算
N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)
起始物質的量（mol）  10     26          0
轉化物質的量（mol）   2     6           4
平衡物質的量（mol）   8     20          4
則平衡常數為：K=(0.4mol?L?¹)²÷[0.8mol/L×(2mol?L?¹)³]=0.025 L²·mol^-1。
②B點N₂轉化率大于C點，說明B點平衡常數大于C點平衡常數，A點與B點溫度相同，則平衡常數相同，所以K(A)  >  K(C)
（3）①KSCN為弱酸強堿鹽，SCN?水解使溶液呈堿性，所以離子濃度由大到小的順序為：c(K⁺)>C(SCN?)>c(OH?)>c(H⁺)
②因為K₁(H₂CO₃)>K(HClO)>K₂(H₂CO₃)，所以HClO與Na₂CO₃反應生成NaClO和NaHCO₃，化學方程式為：Na₂CO₃ + HClO = NaHCO₃ +NaClO
③a、用pH計可以測量0．1 mol·L^-1NaClO溶液的pH，若測得pH>7，說明NaClO水解顯堿性，可證明HClO為弱酸，正確；b、因為HClO具有漂白性，無法用pH試紙測量0．01 mol·L^-1HClO溶液的pH，錯誤；c、因為HClO和鹽酸濃度相同，所以若測得HClO溶液的導電性弱于鹽酸，可證明HClO為弱酸，正確。
考點：本題考查熱化學方程式的書寫、平衡常數的判斷和計算、弱電解質的電離、鹽類的水解、離子濃度比較、實驗方案的分析。