Question

（2012?石家莊一模）常溫下，A為無色無味液體，B為淡黃色粉末，D、E、G、W為氣體，且G的相對分子質量比D大16，各物質間的轉化關系如圖所示：
請回答：
（1 ）反應①的化學方程式為

2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑

（2）以D為燃氣，E、G的混合氣體為助燃氣，熔融K₂CO₃為電解質的燃料電池中，負極的反應式為

CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂

（3）已知：D和W的燃燒熱分別為-283.0kJ/mol，-285.8kJ/mol，1 mol A由液態變為氣態時吸收熱量44kJ，反應②的熱化學方程式為

CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ/mol

．
（4）將標準狀況下4.48L G通入到100mL 3mol/L F溶液中，充分反應后，所得溶液中離子濃度由大到小的順序為

c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），

（5）一定溫度下，反應②的平衡常數為

9

4

，該溫度下，在密閉容器中進行反應②，起始時各物質濃度如下表所示：

物質	A	D	G	W
濃度/（mol?L-1）	0.45	0.45	0.55	0.55

①起始時，正、逆反應速率的大小：v_正

＞

v_逆（填“＜“、“＞”或“=”）．
②反應達到平衡時W的濃度c（W）=

0.6mol/L

．

Answer 1

分析：A為無色無味液體，B為淡黃色粉末，淡黃色固體有Na₂O₂、硫單質、溴化銀，A為H₂O，A能和B反應生成氣體，則B是Na₂O₂，E是O₂，水和D在高溫下反應生成氣體W，能和水高溫下反應生成兩種氣體的物質的氣體是CO，D為CO，W能燃燒，所以G為CO，W是H₂，F為NaOH，結合物質的性質分析解答．

解答：解：A為無色無味液體，B為淡黃色粉末，淡黃色固體有Na₂O₂、硫單質、溴化銀，A為H₂O，A能和B反應生成氣體，則B是Na₂O₂，E是O₂，水和D在高溫下反應生成氣體W，能和水高溫下反應生成兩種氣體的物質的氣體是CO，D為C，W能燃燒，所以G為CO，W是H₂，F為NaOH，
（1）過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，反應方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（2）該燃料電池中，負極上燃料失電子發生氧化反應，所以負極上一氧化碳失電子和碳酸根離子反應生成二氧化碳，電極反應式為CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂ ，
故答案為：CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂；
（3）CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol①，
H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol②，
H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol③，
將①-②-③得CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2 kJ/mol
故答案為：CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2 kJ/mol；
（4）4.48L CO₂通入到100mL 3mol/LNaOH溶液中，二氧化碳的物質的量=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，氫氧化鈉的物質的量3mol/L×0.1L=0.3mol，
當1＜n（NaOH）：n（CO₂）＜2時，生成物是碳酸鈉和碳酸氫鈉，
根據二氧化碳和氫氧化鈉物質的量之間的關系得方程式為2CO₂+3NaOH=Na₂CO₃+NaHCO₃+H₂O，根據方程式知，碳酸鈉和碳酸氫鈉的物質的量相等，碳酸根離子和碳酸氫根離子水解而使溶液呈堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸根離子的水解能力大于碳酸氫根離子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），鈉離子不水解，離子濃度最大，所以離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（5）①濃度商=

0.55×0.55

0.45×0.45

=1.49＜

9

4

，所以平衡向正反應方向移動，則正反應速率大于逆反應速率，
故答案為：＞；
 ②設平衡時W的濃度為x，平衡常數K=

x×x

(0.45+0.55-x)2

=

9

4

，

x

1-x

=

3

2

，x=0.6mol/L，
故答案為：0.6 mol/L．

點評：本題以無機推斷為載體考查了化學平衡、蓋斯定律、原電池原理等知識點，正確推斷物質是解本題關鍵，結合化學平衡常數公式、物質的性質、蓋斯定律等知識來分析解答，難點是離子濃度大小的比較，難度中等．