解题思路:(1)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到;
(2)电解饱和食盐水阳极是氯离子失电子生成氯气,阴极是氢离子得到电子生成氢气;依据电解原理分析,书写电池反应,依据生成的气体体积.计算氢氧根离子浓度,结合离子积常数计算氢离子浓度计算溶液pH;
(3)依据沉淀溶解平衡的溶度积常数计算;
(4)①依据反应速率是利用单位时间物质浓度的变化计算得到;
②依据平衡三段式列式计算物质平衡浓度,结合平衡常数概念计算得到;
③第二组温度比第一组高,反应物物质的量比第一组减半,但是平衡时H2的物质的量比第一组的一半少,表明该反应为放热反应;依据图表数据列式计算平衡浓度,结合化学平衡常数概念计算;
④依据起始量相同达到相同平衡状态分析计算得到.
(1)①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214.6kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566kJ•mol-1
依据盖斯定律计算,①+②得到,2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1780.6KJ/mol;
热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3 kJ•mol-1;
故答案为:-890.3 kJ•mol-1;
(2)电解饱和食盐水阳极是氯离子失电子生成氯气,阴极是氢离子得到电子生成氢气,反应的离子方程式为:2Cl-+2H2O
通电
.
H2↑+Cl2↑+2OH-; 电解一段时间后两极共收集到标准状况下的气体1.12L,物质的量为0.05mol,依据离子方程式计算得到生成氢氧根离子物质的量为0.05mol,c(OH-)=[0.05mol/0.5L]=0.1mol/L;氢离子浓度为10-13mol/L,pH=13,
故答案为:2Cl-+2H2O
通电
.
H2↑+Cl2↑+2OH-;13;
(3)当溶液的pH=8时,c(H+)=10-8mol/L,c(OH-)=10-6mol/L,Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)×c2(OH-)=2.2×10-20,c(Cu2+)=2.2×10-8mol/L,
故答案为:2.2×10-8;
(4)①实验1中 CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),
起始量(mol/L) 2 1 0 0
变化量(mol/L) 0.80.8 0.8 0.8
平衡量(mol/L)1.20.20.8 0.8
以υ(H2) 表示的反应速率=[0.8mol/L/5min]=0.16mol/L•min,
故答案为:0.16 mol/(L•min);
②实验2条件下平衡常数,需要列式计算平衡浓度;
H2O(g)+CO(g)⇌CO2(g)+H2(g)
初始浓度 0.5mol/L 1mol/L 0 0
转化浓度 0.2mol/L 0.2mol/l 0.2mol/l 0.2mol/l
平衡浓度 0.3mol/L 0.8mol/L 0.2mol/l 0.2mol/l
K=
c(CO2)c(H2)
c(H2O)c(CO)=[0.2×0.2/0.3×0.8]=0.17,
故答案为:0.17;
③实验1中CO的转化率为[1.6mol/4mol]×100%=40%,实验2中CO的转化率为[0.4mol/2mol]×100%=20%,则实验1的转化率大于实验2,则说明温度升高平衡向逆反应方向移动,正反应放热,
故答案为:放;
④反应前后气体体积不变,达到相同平衡状态满足起始量之比相同即b=2a,故答案为:b=2a.
点评:
本题考点: 用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学平衡的计算;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.
考点点评: 本题考查了热化学方程式和盖斯定律计算,电解池原理和计算应用,沉淀溶解平衡的溶度积常数计算,化学平衡三段式计算,反应速率、平衡常数概念计算应用,题目难度中等.