Question

18．在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一百多種元素中，除稀有氣體外，非金屬元素只有十多種，但與生產(chǎn)生活有密切的聯(lián)系．
（1）為了提高煤的利用率，常將其氣化為可燃性氣體，主要反應是碳和水蒸氣反應生成水煤氣，化學反應方程式為C（s）+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO（g）+H₂（g），其中氧化劑是H₂O．
（2）氮是動植物生長不可缺少的元素，合成氨的反應對人類解決糧食問題貢獻巨大，反應如下：N₂（g）+3H₂（g）$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH₃（g）．
①合成氨的反應中的能量變化如圖所示．該反應是放熱反應  （填“吸熱”或“放熱”），其原因是反應物化學鍵斷裂吸收的總能量小于（填“大于”或“小于”）生成物化學鍵形成放出的總能量．
②在一定條件下，將一定量的N₂和H₂的混合氣體充入某密閉容器中，一段時間后，下列敘述能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是D（填序號）．
A．容器中N₂、H₂、NH₃共存                B．N₂、NH₃濃度相等 
C． N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量之比為1：3：2   D．容器中的壓強不隨時間變化
（3）工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制取氯氣、燒堿和氫氣．其化學反應方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．用氯氣和燒堿可進一步反應，制得消毒液，反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）C與水反應生成CO和氫氣，水中H元素的化合價降低；
（2）①由圖可知，反應物的總能量大于生成物的總能量；斷裂化學鍵吸收能量，生成化學鍵釋放能量；
②結合平衡時正逆反應速率相等、各組分的濃度不變等及其衍生的一些物理量分析；
（3）電解飽和食鹽水的方法制取氯氣、燒堿和氫氣，氯氣與燒堿反應生成NaCl、NaClO和水．

解答 解：（1）C與水反應生成CO和氫氣，反應為C（s）+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO （g）+H₂（g），水中H元素的化合價降低，則氧化劑為H₂O，
故答案為：C（s）+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO （g）+H₂（g）；H₂O；
（2）①由圖可知，反應物的總能量大于生成物的總能量，則該反應為放熱反應，斷裂化學鍵吸收能量，生成化學鍵釋放能量，△H=斷裂化學鍵吸收能量-生成化學鍵釋放能量＜0，可知斷裂化學鍵吸收能量小于生成化學鍵釋放能量，
故答案為：放熱；小于；     
②A．反應為可逆反應，容器中N₂、H₂、NH₃共存不能判斷平衡狀態(tài)，故A錯誤；               
B．N₂、NH₃濃度相等取決起始濃度與轉(zhuǎn)化率，不能判斷平衡狀態(tài)，故B錯誤； 
C． N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量之比為1：3：2，取決起始濃度與轉(zhuǎn)化率，不能判斷平衡狀態(tài)，故C錯誤；  
D．該反應為反應前后氣體物質(zhì)的量不等的反應，則容器中的壓強不隨時間變化，可知反應達到平衡狀態(tài)，故D正確；
故答案為：D；
（3）電解飽和食鹽水的方法制取氯氣、燒堿和氫氣，反應為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；用氯氣和燒堿反應制消毒液的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

點評 本題考查較綜合，涉及氧化還原反應、化學反應中能量變化、化學平衡狀態(tài)的判定等，注重高頻考點的考查，有利于基礎知識和基本能力的培養(yǎng)，題目難度不大．