Question

（14分）（1）已知：Fe（s）+O₂（g）＝FeO（s）   △H＝－272.0kJ•mol^-1

2Al（s）+O₂（g）＝Al₂O₃（s）    △H＝－1675.7kJ•mol^-1

Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是                           。

（2）某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B，如图所示。

①据图判断该反应是         (填“吸”或“放”)热反应，当反应达到平衡后，其他条件不变，升高温度，反应物的转化率         (填“增大”、“减小”或“不变”)；

②其中B历程表明此反应采用的条件为         (选填序号)。

A．升高温度           B．增大反应物的浓度   

C．降低温度           D．使用催化剂

（3）1000℃时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na₂SO₄（S）+4H₂（g）Na₂S（s）+4H₂O（g）。该反应的平衡常数表达式为                                  ；已知K_1000℃ < K_1200℃, 若降低体系温度,混合气体的平均相对分子质量将           (填“增大”、“减小”或“不变”)。

（4）常温下，如果取0.1mol·L^-1HA溶液与0.1mol·L^-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计)，测得混合液的pH＝8。

①混合液中由水电离出的OH^-浓度与0.1mol·L^-1NaOH溶液中由水电离出的OH^-浓度之比为         ；

②已知NH₄A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断(NH₄)₂CO₃溶液的pH      7(填“<”、“>”或“＝”)；相同温度下，等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为(填序号)                  。

a．NH₄HCO₃       b．NH₄A        c．(NH₄)₂CO₃        d．NH₄Cl

Answer

（1）2Al（s）+3FeO（s）＝Al2O3（s）+3Fe（s） △H＝－859.7 kJ•mol-1

（2）①吸；增大 ②D （3） 减小 （4）①107：1 ②＞；c＞a＞b＞d

【解析】

试题分析：（1）①Fe（s）+O2（g）＝FeO（s）△H＝－272.0kJ•mol-1，②2Al（s）+O2（g）＝Al2O3（s）△H＝－1675.7kJ•mol-1，依据盖斯定律②-①×3得到热化学方程式为：2Al（s）+3FeO（s）＝Al2O3（s）+3Fe（s） △H＝－859.7 kJ•mol-1；

（2）①由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应；升高温度平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大；

②由图可知，反应历程B与A相比，改变反应历程，活化能降低，应是使用催化剂，故答案为：D；

（3）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以可逆反应Na2SO4（S）+4H2（g）Na2S（s）+4H2O（g）的平衡常数表达式k＝；K1000℃＜K1200℃，这说明升高温度平衡常数增大，即平衡向正反应方向移动，因此正反应为吸热反应。降低体系温度，平衡向逆反应方向移动，混合气体总质量减小，总的物质的量不变，故混合气体的平均相对分子质量将减小；

（4）①盐溶液中c（OH-）＝10－14÷10－8＝10-6 mol/L，0.1mol•L-1NaOH溶液中c（H+）等于由水电离出的氢氧根离子浓度，即c（H+）＝c水电离（OH-）＝10－14÷0.1＝10-13 mol/L，所以混合液中由水电离出的OH-浓度与0.1mol•L-1NaOH溶液中由水电离出的OH-浓度之比＝10-6 mol/L：10-13 mol/L＝107：1；

②将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，说明HA的酸性比碳酸的强，NH4A溶液为中性，说明相同条件下，氨水和HA的电离程度相同，所以（NH4）2CO3中铵根离子的水解程度小于碳酸根离子的水解程度，所以溶液的pH＞7；NH4Cl是强酸弱碱盐，铵根离子水解导致溶液呈酸性；NH4A溶液中阴阳离子的水解程度相等，所以溶液呈中性，溶液的pH值大于氯化铵；NH4HCO3溶液中铵根离子的水解程度小于碳酸氢根离子的水解程度，溶液呈碱性；（NH4）2CO3溶液中碳酸根的水解程度更大，pH值最大。

考点：考查热化学方程式的书写、化学平衡常数、平衡移动、电解质溶液有关计算、盐类水解等