Question

17．根据化学反应原理的相关知识，请回答下列问题
（1）常温下1g CH₄完全燃烧并生成液态水，放出55.6kJ的热量，写出CH₄燃烧的热化学方程式：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6KJ/mol．
（2）固态硫加热形成气态硫要吸收能量：1mol固态硫燃烧生成二氧化硫气体的焓变为△H₁；1mol气态硫燃烧生成二氧化硫气体的焓变为△H₂，则△H₁＞△H₂
（3）向一体积不变的密闭容器中加入2molNO₂气体，发生反应2NO₂（g）?N₂O₄（g），反应达平衡后，NO₂的转化率为a，在温度不变的条件下，再向该容器加入2molNO₂气体，反应重新达平衡后，NO₂的转化率为b，则a＜b（填“＞”“=”“＜”，）
（4）在25℃下，将a mol•L^-1的氨水与0.01mol•L^-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH${\;}_{4}^{+}$）=c（Cl^-），则溶液显中（填“酸”、“碱”或“中”）性；用含a的代数式表示NH₃•H₂O的电离常数K_b=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$．

Answer 1

分析 （1）计算1mol甲烷完全燃烧生成液态水放出的热量，注明物质的聚集状态与反应热书写热化学方程式；
（2）据固态硫加热形成气态硫要吸收能量，所以气态硫能量高结合△H=生成物的能量-反应物的能量解答．
（3）据压强增大时，平衡向气体体积减小的方向移动分析；
（4）在25℃下，平衡时溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.005mol/L，根据物料守恒得c（NH₃．H₂O）=（0.5a-0.005）mol/L，根据电荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液呈中性，NH₃•H₂O的电离常数K_b=$\frac{c（O{H}^{-}）c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$．

解答 解：（1）1molCH₄在氧气中燃烧生成CO₂和液态水，放出热量为55.6kJ×$\frac{1mol×16×g/mol}{1g}$=889.6kJ热量，
则热化学方程式为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6KJ/mol；
（2）固态硫加热形成气态硫要吸收能量，所以气态硫能量高，又△H=生成物的能量-反应物的能量，1mol固态硫燃烧生成二氧化硫气体比1mol气态硫燃烧生成二氧化硫气体放出的热量少，则△H大，故答案为：＞；
（3）体积不变，温度不变的条件下，再向该容器加入1molN₂O₄，由于生成物浓度增大，平衡逆向移动，但逆向移动时压强增大，所以，移动的结果不如原平衡，所以，N₂O₄的体积分数比原平衡大，故答案为：＜；
（4）在25℃下，平衡时溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.005mol/L，根据物料守恒得c（NH₃．H₂O）=（0.5a-0.005）mol/L，根据电荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液呈中性，NH₃•H₂O的电离常数K_b=$\frac{c（O{H}^{-}）c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{1{0}^{-7}×5×1{0}^{-3}}{0.5a-5×1{0}^{-3}}$=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$，
故答案为：中，$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$；

点评 本题考查弱电解质电离，热化学方程式的焓变的大小比较，根据电荷守恒确定溶液酸碱性，结合一水合氨电离平衡常数解答问题，注意二者混合后溶液体积增大一倍，物质浓度降为原来一半，为易错点，题目难度不大．