Question

【题目】研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。请回答下列问题:

（1）常温下,物质的量浓度均为0.1mol/L的四种溶液:①NH4I；②CH3COONa；③(NH4)2SO4；④ Na2CO3,pH从大到小排列顺序为__________(填序号)。

（2）苯乙烯是工业上合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，工业上可用乙苯催化脱氢方法制备苯乙烯:

。

①已知乙苯(g)、苯乙烯(g)的燃烧热分别为akJ/mol,bkJ/mol,则氢气的燃烧热为___kJ/mol(用含有Q、a、b的表达式表示，其中Q、a、b均大于0)。

②在实际生产中,在恒压条件下常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应),此时乙苯的平衡转化率与水蒸气的用量、压强(p)的关系如下图所示。

Ⅰ.加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率的原因是__________

Ⅱ.用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数(Kp),其中,分压=总压×物质的量分数,则900K时的平衡常数Kp=________.

Ⅲ.改变下列条件,能使乙苯的反应速率和转化率一定增大的是_______ (填字母)。

A.恒容时加入稀释剂水蒸气

B.压强不变下,温度升至1500K

C.在容积和温度不变下充入Ar

D.选用催化效果更好的催化剂

（3）利用“Na-CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2,其工作原理如图所示:

①放电时，正极的电极反应式为___________。

②若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面,当转移0.2mol 电子时,两极的质量差为______g。(假设放电前两电极质量相等)

Answer 1

【答案】 ④>②>①>③ Q+a-b 体系总压强不变时,充人水蒸气,相当于反应体系减压,故平衡向气体物质的量增大的方向移动,乙苯转化率增大 2p/19 B 3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C 15.8

【解析】试题分析：（1）NH4I、(NH4)2SO4都是强酸弱碱盐，溶液显酸性，铵根离子浓度越大，酸性越强； CH3COONa、 Na2CO3都是强碱弱酸盐，溶液显碱性，碳酸根离子水解程度大于醋酸根离子；（2）根据盖斯定律计算氢气的燃烧热；②Ⅰ.通入水蒸气相当于减压，平衡正向移动；Ⅱ.利用“三段式”计算Kp；Ⅲ.根据影响反应速率和影响平衡移动的因素分析；（3）①放电时，正极得电子发生还原反应；②根据总反应，转移0.2mol 电子时，负极消耗0.2molNa，正极生成0.1nol Na2CO3和0.05molC ；

解析：（1）NH4I、(NH4)2SO4都是强酸弱碱盐，溶液显酸性，铵根离子浓度越大，酸性越强； CH3COONa、 Na2CO3都是强碱弱酸盐，溶液显碱性，碳酸根离子水解程度大于醋酸根离子，所以同浓度的①NH4I；②CH3COONa；③(NH4)2SO4；④ Na2CO3，pH从大到小排列顺序为④>②>①>③；（2）

①

② C8H10(g)+ O2(g) 8CO2(g)+5H2O(l) - akJ/mol

③C8H8(g)+10 O2(g) 8CO2(g)+4H2O(l) - bkJ/mol，根据盖斯定律②-①-③，得氢气的燃烧热为(Q+a-b)kJ/mol；②Ⅰ.通入水蒸气相当于减压，平衡正向移动，所以加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率；水与乙苯的比为8，压强为2P，900K时，乙苯的转化率为50%，

；Ⅲ A.恒容时加入稀释剂水蒸气，体积增大，反应物浓度减小，速率速率降低，故A错误； B.正反应吸热，温度升至1500K ，速率加快，平衡正向移动，故B正确； C.在容积和温度不变下充入Ar，反应物浓度不变，所以速率不变，平衡不移动，故C错误； D.选用催化效果更好的催化剂，平衡不移动，故D错误。（3）①放电时，正极CO2得电子发生还原反应，电极反应式是3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C；②根据总反应，转移0.2mol 电子时，负极消耗0.2molNa，正极生成0.1nol Na2CO3和0.05molC，所以两极的质量差为 15.8g。