Question

完成下列各题：
（1）K₂Cr₂O₇（橙色）、Cr₂（SO₄）₃（绿色）、K₂SO₄、H₂SO₄、C₂H₅OH、CH₃COOH和H₂O分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物，该反应原理可以用于检查司机是否酒后开车．
①若司机酒后开车，检测仪器内物质显示出    色．
②写出并配平该反应的化学方程式：    ．
③如果在反应中生成1mol氧化产物，转移的电子总数为    ．
（2）在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NO_x、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染．
已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ/mol
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
①尾气转化的反应之一：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=    ．
②为了提高尾气转化的反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施为    ．
A．加催化剂同时升高温度              B．加催化剂同时增大压强
C．升高温度同时充入N₂               D．降低温度同时增大压强
③该反应达到平衡时若增大压强，则混合气体的平均相对分子质量    ，若升高温度，则该反应的平衡常数    （均填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）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：
①（NH₄）₂CO₃溶液的pH    7（填＜、＞、=）．
②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

【答案】分析：（1）①根据题意知，乙醇是反应物，乙醇反应生成乙酸，碳元素失电子化合价升高，所以乙醇作还原剂；要使反应发生氧化还原反应，必须元素有化合价升高的和化合价降低的才可，乙醇作还原剂，必须有另一种物质得电子化合价降低，比较K₂Cr₂O₇（橙色）、Cr₂（SO₄）₃（绿色）中铬元素的化合价高低来判断氧化剂，根据生成物颜色判断检测仪器内物质颜色、
②根据反应物、生成物及得失电子数相等写出反应方程式．
③根据氧化产物和转移电子数之间的关系式计算．
（2）①根据已知方程推断所解方程，焓变相应变化．
②根据外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响分析；
③根据外界条件对化学平衡的影响分析；
（3）①由题意知，HA的酸性比碳酸强，又知NH₄A溶液为中性，判断（NH₄）₂CO₃溶液的PH值大小．
②根据铵根离子和酸根离子的相对强弱来判断溶液的PH值大小顺序．
解答：解：（1）①根据题意知，乙醇是反应物，乙醇反应生成乙酸，碳元素失电子化合价升高，所以乙醇作还原剂；要使反应发生氧化还原反应，必须元素有化合价升高的和化合价降低的才可，乙醇作还原剂，必须有另一种物质得电子化合价降低，K₂Cr₂O₇（橙色）中铬元素的化合价是+6价，Cr₂（SO₄）₃（绿色）中化合价为+3价，所以K₂Cr₂O₇（橙色）作氧化剂，还原产物是Cr₂（SO₄）₃（绿色），显绿色．
故答案为：绿色．
②通过①知，K₂Cr₂O₇、C₂H₅OH为反应物，Cr₂（SO₄）₃、CH₃COOH为生成物，根据元素守恒得，硫酸为反应物，硫酸钾、水为生成物，然后根据得失电子数相等配平，所以反应方程式为 2K₂Cr₂O₇+3C₂H₅OH+8H₂SO₄=2 Cr₂（SO₄）₃+3CH₃COOH+2K₂SO₄+11H₂O．
故答案为：2K₂Cr₂O₇+3C₂H₅OH+8H₂SO₄=2 Cr₂（SO₄）₃+3CH₃COOH+2K₂SO₄+11H₂O．
③由方程式知，氧化产物是乙酸，设转移电子x．
2K₂Cr₂O₇+3C₂H₅OH+8H₂SO₄=2 Cr₂（SO₄）₃+3CH₃COOH+2K₂SO₄+11H₂O．转移电子
                                     3mol                  12 N_A
                                     1mol                   x
所以x=4 N_A
故答案为：2.408×10²⁴或4 N_A．
（2）①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/molⅠ
2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ/molⅡ
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/molⅢ
方程式Ⅲ×2-Ⅰ-Ⅱ得方程2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）
所以△H=（=-393.5kJ/mol ）×2-（=+180.5kJ/mol  ）-（-221.0kJ/mol）=-746.5 kJ/mol  
故答案为-746.5 kJ/mol． 
②增大反应速率的方法有：增大压强、升高温度、加催化剂；该反应是气体体积减小的、放热的反应，为了提高一氧化氮的转化率．即使化学平衡向正反应方向移动，可采取、增大压强、降低温度、增大一氧化碳的浓度，要使反应条件同时符合两个条件，故选B．
③若增大压强，混合物体积减小，混合物的质量不变，所以平均相对分子质量增大；该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以反应物浓度增大，生成物浓度减小，平衡常数减小．
故答案为：增大、减小．
（3）①HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，说明HA的酸性大于碳酸的酸性，NH₄A溶液为中性，所以（NH₄）₂CO₃溶液的
pH＞7．
故答案为＞．
②a．NH₄HCO₃ 中碳酸氢根离子酸性大于碳酸根离子，HA的酸性大于碳酸的酸性，所以溶液呈碱性；
b．由题意知NH₄A 呈中性；
c．（NH₄）₂CO₃ 呈碱性；
d．NH₄Cl是强酸弱碱盐呈酸性．
所以PH值大小顺序为c＞a＞b＞d．
故答案为：c＞a＞b＞d
点评：本题考查了热化学方程式、化学平衡的影响因素等知识点，难度不大，注意热化学反应方程式相加减时，反应热相应的加减．