Question

本題為《化學反應(yīng)原理（選修4）》模塊選做題
（1）今有常溫下兩種溶液：（A） 0.1mol?L^-1 NH₃?H₂O溶液 （B） 0.1mol?L^-1 NH₄Cl溶液．
①溶液（A）的pH

 

 7（填“＞”、“＜”或“=”）；
②溶液（B）呈

 

 性（填“酸”、“堿”或“中”），升高溫度可以

 

（填“促進”或“抑制”）NH₄Cl 的水解；
（2）氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．圖1是1molNO₂和1molCO反應(yīng)生成NO和CO₂過程中能量變化示意圖．請寫出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學方程式

 

．

（3）已知一定溫度和壓強下，在容積為VL的密閉容器中充入1mol A和1mol B，保持恒溫恒壓下反應(yīng)：A（g）+B（g）?C（g）△H＜0．達到平衡時，C的體積分數(shù)為40%．
試回答有關(guān)問題：
①升溫時，C的反應(yīng)速率

 

（填“加快”、“減慢”或“不變”） 
②若平衡時，保持容器容積不變，使容器內(nèi)壓強增大，則平衡

 

A．一定向正反應(yīng)方向移動  B．一定向逆反應(yīng)方向移動   C．一定不移動  D．不一定移動
③若使溫度、壓強在上述條件下恒定不變，在密閉容器中充入2mol A和2mol B，則反應(yīng)達到平衡時，C的體積分數(shù)為

 

；
（4）①事實證明，原電池中發(fā)生的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)．利用下列化學反應(yīng)可以設(shè)計成原電池的是

 

；
A．C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H＞0
B．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H＜0
C．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H＜0
②以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計一個原電池，其負極反應(yīng)式為

 

；
③電解原理在化學工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用．如圖2所示電解池中，a為NaCl溶液，X和Y是兩塊惰性電極板，則電解時的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,常見化學電源的種類及其工作原理,化學平衡的影響因素,鹽類水解的應(yīng)用

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）①一水合氨電離出氫氧根離子而使其溶液呈堿性；
②氯化銨為強酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；
（2）根據(jù)圖象知，反應(yīng)物能量大于生成物總能量，所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，該反應(yīng)的△H=E₁-E₂=134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol；
（3）①升高溫度，C的正逆反應(yīng)速率都加快；
②保持容器容積不變，增大壓強，根據(jù)容器內(nèi)參加反應(yīng)的物質(zhì)的量是否變化確定平衡是否移動；
③若使溫度、壓強在上述條件下恒定不變，在密閉容器中充入2molA和2molB，則容器的體積增大為原來的2倍，相當于等效平衡，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變；
（4）①能設(shè)計成原電池的化學反應(yīng)必須是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應(yīng)；
 ②負極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
③用惰性電極電解氯化鈉溶液時，陽極上氯離子放電生成氯氣、陰極上氫離子放電生成氫氣，同時電解質(zhì)溶液中生成氫氧根離子．

解答： 解：（1）①一水合氨為弱電解質(zhì)，在水溶液里部分電離生成氫氧根離子和銨根離子，導致溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，溶液呈堿性，pH＞7，故答案為：＞；
②氯化銨為強酸弱堿鹽，銨根離子水解導致溶液呈酸性，鹽類水解是吸熱反應(yīng)，升高溫度促進鹽類水解，故答案為：酸；促進；
（2）根據(jù)圖象知，反應(yīng)物能量大于生成物總能量，所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，該反應(yīng)的△H=E₁-E₂=134kJ/mol-368kJ/mol=-234KJ/mol，所以其熱化學反應(yīng)方程式為：NO₂（g）+CO（g）═NO （g）+CO₂（g）△H=-234kJ/mol，故答案為：NO₂（g）+CO（g）═NO （g）+CO₂（g）△H=-234kJ/mol；
（3）①無論正反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，升高溫度C的正逆反應(yīng)速率都加快，但平衡向逆反應(yīng)方向移動，故答案為：加快；
 ②若平衡時，保持容器容積不變，使容器內(nèi)壓強增大，如果反應(yīng)物、生成物濃度都不變，則平衡不移動，如充入惰性氣體，如果反應(yīng)物或生成物濃度改變，則平衡移動，故選D；     
③若使溫度、壓強在上述條件下恒定不變，在密閉容器中充入2mol A和2molB，則容器的體積增大為原來的2倍，兩個容器中各物質(zhì)濃度都相等，相當于等效平衡，所以反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變，則反應(yīng)達到平衡時，C的體積分數(shù)為40%，故答案為：40%；
（4）①能設(shè)計成原電池的化學反應(yīng)必須是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應(yīng)，
A．C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H＞0，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以不能設(shè)計成原電池，故錯誤；
B．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H＜0，該反應(yīng)是不是氧化還原反應(yīng)，所以不能設(shè)計成原電池，故錯誤；
C．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H＜0，該反應(yīng)是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應(yīng)，所以能設(shè)計成原電池，故正確；
故選C；
②負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O，
故答案為：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；
③用惰性電極電解氯化鈉溶液時，陽極上氯離子放電生成氯氣、陰極上氫離子放電生成氫氣，同時電解質(zhì)溶液中生成氫氧根離子，電池反應(yīng)式為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

 H₂↑+Cl₂↑+2OH^-，故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

 H₂↑+Cl₂↑+2OH^-．

點評：本題涉及原電池和電解池原理、化學平衡、弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解等知識點，明確原電池反應(yīng)特點、電解池中離子放電順序、化學平衡移動的影響因素等知識點即可解答，這些知識點都是高考熱點，一般都在綜合性題中出現(xiàn)，注意（3）②的判斷，體系壓強改變通常是通過濃度改變引起的，很多同學往往認為壓強增大平衡一定移動而導致錯誤，如果反應(yīng)物或生成物濃度不變，雖然壓強改變，但平衡也不移動，為易錯點．