(2010?海南模擬)碳、氮元素及其化合物與人類的生產(chǎn)生活密切相關(guān).試回答下列有關(guān)問題:
(1)下圖是1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1


(2)NH3極易溶于水,其水溶液俗稱氨水.用水稀釋0.1mol?L-1的氨水,溶液中隨著水量的增加而減小的是
BD
BD
(填序號(hào)).
A.
c(N
H
+
4
)?c(OH-)
c(NH3?H2O)
   B.
c(NH3?H2O)
c(OH-)

C.c(H+)?c(OH-)     D.
c(OH-)
c(H+)
   
(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將1.12LCO2通入100mL 1mol?L-1的NaOH溶液中,所得溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->
c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+
c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+
;
(4)在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g).當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)不斷改變條件(不改
變N2、H2和NH3的量),下圖表示反應(yīng)速率與反應(yīng)過程的關(guān)系,其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時(shí)間是
t0~t1
t0~t1


(5)甲烷燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:CH4+2O2=CO2+2H2O,該電池的電解質(zhì)溶液為H2SO4溶液,寫出其負(fù)極的電極反應(yīng)式
CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+
CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+
分析:(1)根據(jù)能量變化圖,反應(yīng)熱等于正反應(yīng)的活化能減去逆反應(yīng)的活化能,然后寫出熱化學(xué)方程式;
(2)A、根據(jù)電離平衡常數(shù);
B、用水稀釋0.1mol/L氨水時(shí),溶液中隨著水量的增加,由NH3.H2OOH-+NH4+可知,n(OH-)增大,但溶液的體積增大的多,所以c(OH-)減小,促進(jìn)了氨水的電離,n(NH3.H2O)減少,c(NH3.H2O)減少;
C、根據(jù)水的離子積常數(shù)來解答;
D、根據(jù)用水稀釋0.1mol/L氨水時(shí),溶液中隨著水量的增加,由NH3.H2OOH-+NH4+可知,n(OH-)增大,但溶液的體積增大的多,所以c(OH-)減小,再根據(jù)水的離子積常數(shù)不變的方法來解答;
(3)先判斷CO2和NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物,然后根據(jù)水解來解答;
(4)根據(jù)溫度、催化劑、壓強(qiáng)對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響來分析平衡混合物中NH3的含量;
(5)先寫出正極電極反應(yīng)式,然后用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式即為負(fù)極反應(yīng)式.
解答:解:(1)該反應(yīng)的焓變△H=E1-E2=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol,
所以熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1,
故答案為:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1;
(2)A、當(dāng)稀釋氨水時(shí),在水分子的作用下促進(jìn)氨水的電離,所以氨根離子的濃度降低,K電離=
C(NH4  +)C(OH-)
C(NH3H2O)
,溫度不變,電離平衡常數(shù)不變,故A錯(cuò)誤;
B、因
c(NH 3?H2O)
c(OH -)
=
n(NH3?H2O)
n(OH-)
,水稀釋0.1mol/L氨水時(shí),溶液中隨著水量的增加,由NH3.H2OOH-+NH4+可知,n(OH-)增大,但溶液的體積增大的多,所以c(OH-)減小,促進(jìn)了氨水的電離,n(NH3.H2O)減少,c(NH3.H2O)減少,n(OH-)增大,n(NH3.H2O)減少,所以比值變小,故B正確;
C、因溫度不變,水的離子積KW=c(H+)?c(OH-)不變,故C錯(cuò)誤;
D、溫度不變,水的離子積不變,當(dāng)稀釋氨水時(shí),溶液中氫氧根的濃度減小,氫離子的濃度增加,所以
C(OH-)
C(H+)
減小,故D正確;
故答案為:BD;
(3)由CO2 +2NaOH═Na2CO3+H2O
    0.05mol  0.1mol 0.05mol  
所以產(chǎn)物為0.05molNa2CO3,因CO32-水解,溶液呈堿性,溶液呈堿性,則c(OH-)>c(H+),鹽水解程度較小,則c(CO32-)>c(OH-),水中OH-來源于CO32-水解及水的電離,則(OH-)>c(HCO3-),水的電離程度很小c(HCO3-)>c(H+),所以c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),
故答案為:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+);
(4)由圖2可知,t1-t2時(shí)應(yīng)為升高溫度使逆反應(yīng)速率增大,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),NH3的含量減少;t2-t3時(shí)為平衡狀態(tài),含量不變;t3-t4時(shí)應(yīng)為催化劑對化學(xué)反應(yīng)的影響,反應(yīng)速率增大,但化學(xué)平衡不移動(dòng);t4-t5時(shí)應(yīng)為減小壓強(qiáng)對反應(yīng)的影響,減小壓強(qiáng)化學(xué)平衡逆向移動(dòng),NH3的含量減少,即t0-t1時(shí)NH3的含量最大,故答案為:t0-t1;
(5)甲烷燃料電池中,正極的電極反應(yīng)式為:O2+4e-+4H+═2H2O,總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式得負(fù)極反應(yīng)式:CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+,故答案為:CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+;
點(diǎn)評:本題主要考查了熱化學(xué)方程式、化學(xué)平衡、水解平衡、電極反應(yīng)的書寫,難度不大,但綜合性較強(qiáng).
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