Question

（1）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO （g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol；寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式：

 

．
（2）已知草酸是一種二元弱酸，草酸氫鈉（NaHC₂O₄）溶液顯酸性．常溫下，向10mL 0.01mol?L^-1 H₂C₂O₄溶液中滴加10mL 0.01mol?L^-1NaOH溶液時，比較溶液中各種離子濃度的大小關系：

 

．
（3）將不同量的CO（g）和H₂O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如表三組數據：

實驗組	溫度℃	起始量/mol		平衡量/mol		達到平衡所需 時間/min
		CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

①實驗2條件下平衡常數K=

 

．
②實驗3中，若平衡時，CO的轉化率大于水蒸氣，則a/b 的值

 

（填具體值或取值范圍）．
③實驗4，若900℃時在此容器中加入CO、H₂O、CO₂、H₂均為1mol，則此時v_正

 

v_逆（填“＜”，“＞”，“=”）．
（4）某可采用石墨電極電解Na₂CrO₄溶液，實現了 Na₂CrO₄到Na₂Cr₂O₇的轉化，其原理如圖所示．
①鈉離子交換膜的一種材料是聚丙烯酸鈉 （   ），聚丙烯酸鈉單體的結構簡式是

 

．
②寫出陽極的電極反應式

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,電解原理,離子濃度大小的比較

專題：

分析：（1）根據熱化學方程式利用蓋斯定律計算反應熱并書寫熱化學方程式；
（2）常溫下，向10mL 0.01mol?L^-1 H₂C₂O₄溶液中滴加10mL 0.01mol?L^-1NaOH溶液反應得到的溶液中溶質為NaHC₂O₄，溶液顯酸性，據此比較離子濃度大小；
（3）①先求得各物質平衡時的濃度，再根據平衡常數等于生成物濃度系數次冪之積除以反應物濃度系數次冪之積求得平衡常數；
②在反應中當反應物的物質的量之比等于化學計量數之比時，各反應物的轉化率相等，某一種反應物越多，其轉化率越低，而另一種反應物的轉化率則越高，據此答題；
③根據濃度商Qc與平衡常數K的大小，判斷反應進行的方向，進而確定正逆反應的速率；
（4）①依據聚丙烯酸鈉是加成聚合反應生成，單體為丙烯酸鈉；
②石墨電極電解Na₂CrO₄溶液，實現了Na₂CrO₄到Na₂Cr₂O₇的轉化，電解池中陽極是溶液中氫氧根離子失電子生成氧氣，陰極是CrO₄^2-得到電子生成Cr₂O₇^2-；

解答： 解：（1）根據蓋斯定律，將已知反應①-②-③×4得到CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l），所以該反應的△H=（-1275.6kJ/mol）-（-566.0kJ/mol）-（-44.0kJ/mol）×4=442.8kJ?mol^-1，即CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ?mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ?mol^-1；
（2）常溫下，向10mL 0.01mol?L^-1 H₂C₂O₄溶液中滴加10mL 0.01mol?L^-1NaOH溶液反應得到的溶液中溶質為NaHC₂O₄，溶液顯酸性，電離大于水解，溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-）； 
（3）①平衡時CO的物質的量為1.6mol，則：
            CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），
開始（mol）：2       1        0        0
變化（mol）：0.4     0.4      0.4      0.4
平衡（mol）：1.6     0.6      0.4      0.4
所以平衡常數K=

0.4mol 2L × 0.4mol 2L

1.6mol 2L × 0.6mol 2L

=

1

6

=0.17，故答案為：0.17；
②在反應中當反應物的物質的量之比等于化學計量數之比時，各反應物的轉化率相等，某一種反應物越多，其轉化率越低，而另一種反應物的轉化率則越高，所以要使CO的轉化率大于水蒸氣，則0＜

a

b

＜1，故答案為：0＜

a

b

＜1；
③900℃時，當CO、H₂O、CO₂、H₂均為1mol時，濃度商Qc=

1 2 × 1 2

1 2 × 1 2

=1＞0.17=K，所以此時平衡要逆向移動，故V_正＜V_逆，故答案為：＜；
（4）①依據聚丙烯酸鈉是加成聚合反應生成，單體為丙烯酸鈉，結構簡式為CH₂=CHCOONa，故答案為：CH₂=CHCOONa；
②石墨電極電解Na₂CrO₄溶液，實現了Na₂CrO₄到Na₂Cr₂O₇的轉化，電解池中陽極是溶液中氫氧根離子失電子生成氧氣，陰極是CrO₄^2-得到電子生成Cr₂O₇^2-，陽極電極反應為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；

點評：本題主要考查了蓋斯定律的應用、溶液離子濃度的比較、化學平衡常數的計算、轉化率的應用、平衡常數的應用、電化學知識等知識點，綜合性較強，中等難度，解題時注意對基礎知識的靈活運用．