Question

回答下列問題
（1）pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后，混合溶液中c（Na⁺）

 

 c（CH₃COO^-） （“＞”、“=”或“＜”）．
（2）將NaHCO₃溶液跟Al₂（SO₄）₃溶液混合，相關反應的離子方程式是

 

．
（3）一定溫度下，在一個固定容積的密閉容器中，可逆反應A（g）+2B（g）?4C（g）△H＞0  達到平衡時，c（A）=2mol/L，c（B）=7mol/L，c（C）=4mol/L．試確定B的起始濃度c（B）的取值范圍是

 

，若改變條件重新達到平衡后體系中C的質量分數(shù)增大，其采取的措施是

 

．
（4）以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的一極通入O₂和CO₂，另一極通入丙烷，電解質是熔融碳酸鹽．電池負極的電極反應式為

 

；放電時，CO₃^2-移向電池的

 

（填“正”或“負”）極．
（5）拆開 lmol H-H鍵、lmol N-H鍵、lmolN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1mol H₂生成NH₃的反應熱為

 

．

Answer 1

考點：酸堿混合時的定性判斷及有關ph的計算,化學電源新型電池,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題,電離平衡與溶液的pH專題,電化學專題

分析：（1）pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液，醋酸濃度較大，等體積混合時，醋酸過量；
（2）碳酸氫根離子與鋁離子發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳氣體；
（3）若A完全轉化為C，B取最小值，若C完全轉化為反應物，B取最大值；改變條件重新達到平衡后體系中C的質量分數(shù)增大，可使平衡正向移動或增加C；
（4）負極通入丙烷，碳元素的化合價升高，電池的正極通入O₂，氧元素的化合價降低，以此來書寫電池總反應方程式，原電池中陰離子向負極移動；
（5）化學反應中，化學鍵斷裂吸收能量，形成新化學鍵放出能量，根據(jù)方程式計算分別吸收和放出的能量，以此計算反應熱并判斷吸熱還是放熱．

解答： 解：（1）醋酸為弱電解質，pH=3的醋酸溶液中氫離子濃度為0.001mol/L，醋酸的濃度大于0.001mol/L，而pH=11的氫氧化鈉溶液的濃度為0.001mol/L，兩溶液等體積混合后醋酸過量，溶液呈酸性，則c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中存在電荷守恒：c（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），則c（Na⁺）＜c（CH₃COO^-），
故答案為：＜；
（2）將NaHCO₃溶液跟Al₂（SO₄）₃溶液混合，二者發(fā)生雙水解反應，反應的離子方程式為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（3）可逆反應A（g）+2B（g）?4C（g）△H＞0達到平衡時，c（A）=2mol/L，c（B）=7mol/L，c（c）=4mol/L，若A完全轉化為C，消耗B為04mol/L，則B最小值為3mol/L，若C完全轉化為反應物，生成2molB，則B的最大值為9mol/L，因反應為可逆反應，均不能完全轉化，則B的濃度范圍為：3mol/L≤c（B）≤9mol/L；
若改變條件重新達到平衡后體系中C的質量分數(shù)增大，應使平衡向正反應方向移動，該反應為氣體體積縮小的吸熱反應，可以減小壓強，也可以升高溫度，使平衡向著正向移動，
故答案為：3mol/L≤c（B）≤9mol/L；減壓或升溫；
（4）負極通入丙烷，碳元素的化合價升高，電池的正極通入O₂，氧元素的化合價降低，即丙烷與氧氣反應生成二氧化碳和水，則電池的總反應為C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O，負極電極反應為：C₃H₈+10CO₃^2--20e^-═4H₂O+13CO₂，原電池中陰離子向負極移動，即CO₃^2-移向電池的負極，
故答案為：C₃H₈+10CO₃^2--20e^-═4H₂O+13CO₂；負；
（5）在反應N₂+3H₂?2NH₃中，斷裂3molH-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH₃，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，該反應為放熱反應，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ，該反應的熱化學方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1，則1mol H₂生成NH₃的反應熱為：

92

3

kJ/mol=-30.7 kJ/mol，
故答案為：-30.7kJ/mol．

點評：本題考查了離子濃度大小比較、原電池工作原理、熱化學方程式的計算、化學平衡的計算等知識，題目難度中等，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生的分析、理解能力及靈活應用基礎知識的能力．