Question

1．計(jì)算
（1）在3L的密閉容器中充入2mol A氣體和2mol B氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2A（g）+B（g）?2C（g），達(dá)平衡時(shí)，在相同溫度下測得容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的0.8倍，則A的轉(zhuǎn)化率為80%．
（2）某金屬與足量稀硝酸充分反應(yīng)，無氣體放出，再向該溶液中加入過量NaOH溶液，加熱，收集到標(biāo)況下氣體0.224升，整個(gè)過程轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.08mol．
（3）在100mL 混合溶液中，HNO₃和 H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度分別是0.1mol/L，0.4mol/L向該混合液中加入 2.56g銅粉，加熱待充分反應(yīng)后，所得溶液中 Cu²⁺的物質(zhì)的量濃度是0.15mol/L （假設(shè)溶液體積不變）．
（4）在1L2mol/L的AlCl₃溶液中，加入1mol/L的NaOH溶液，產(chǎn)生了39g沉淀，則加入NaOH溶液的體積為1.5L或7.5L．
（5）鈉、鎂、鋁均為0.2mol分別與200mL濃度為1mol/L的HCl溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣量相等．
（6）將32g銅與100mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO₂的混合氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L，氣體全部逸出后，向溶液中加入VmL n mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為=（5+$\frac{nV}{100}$）mol/L．（結(jié)果須化簡）
（7）已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量a kJ，且氧氣中1mol O═O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量bkJ，水蒸氣中1mol H-O鍵形成時(shí)放出熱量c kJ，則氫氣中1mol H-H鍵斷裂時(shí)吸收熱量為$\frac{4c-b-4a}{2}$kJ．

Answer 1

分析 （1）達(dá)平衡時(shí)，在相同溫度下測得容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的0.8倍，說明平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量時(shí)反應(yīng)前的0.8倍．設(shè)反應(yīng)中消耗A的物質(zhì)的量是xmol，則消耗B為0.5xmol，生成Cxmol，則平衡是氣體的物質(zhì)的量是2-x+2-0.5x+x=4-0.5x，根據(jù)題意有（2+2）×0.8=4-0.5x，解得x=1.6，A的轉(zhuǎn)化率=$\frac{參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量}{A的初始物質(zhì)的量}×100%$；
（2）金屬與足量稀硝酸反應(yīng)，為產(chǎn)生氣體，說明硝酸被還原的產(chǎn)物與硝酸反應(yīng)生成鹽；與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，加熱產(chǎn)生氣體，說明此氣體為氨氣，物質(zhì)的量是$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，則根據(jù)氨氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
（3）2.56gCu的物質(zhì)的量是2.56g/64g/mol=0.04mol，在混合酸中氫離子的物質(zhì)的量是0.1L×（0.1+0.4×2）mol/L=0.09mol．硝酸根離子的物質(zhì)的量是0.1L×0.1mol/L=0.01mol．Cu與混合酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4 H₂O，根據(jù)離子方程式可知，Cu、氫離子均過量，所以按硝酸根離子的物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算．所以消耗Cu的物質(zhì)的量是0.01mol×$\frac{3}{2}$=0.015mol，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算濃度；
（4）1L2mol/L的AlCl₃溶液中，氯化鋁的物質(zhì)的量是2mol，39g沉淀為氫氧化鋁，物質(zhì)的量是0.5mol，可知鋁元素未完全沉淀．若氫氧化鈉不足，根據(jù)元素守恒，則消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.5mol×3=1.5mol，溶液體積=$\frac{n}{c}$；
若氫氧化鈉過量，則鋁離子一部分與氫氧根離子生成氫氧化鋁沉淀，一部分與過量氫氧根離子生成偏鋁酸根離子，根據(jù)鋁元素守恒，則偏鋁酸根離子的物質(zhì)的量是2mol-0.5mol=1.5mol，根據(jù)4OH^-～AlO₂^-，所以此時(shí)消耗的氫氧根離子的物質(zhì)的量是偏鋁酸根離子的4倍，為1.5mol×4=6.0mol，所以共消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量是1.5+6=7.5mol，溶液體積=$\frac{n}{c}$；
（5）Na、Mg、Al的物質(zhì)的量相同，均是0.2mol，與HCl反應(yīng)時(shí)，若鹽酸過量，則產(chǎn)生的氫氣量肯定不相同，其中Na產(chǎn)生的氫氣最少．所以若產(chǎn)生的氫氣的量相同，則HCl不足，此時(shí)生成的氫氣的量按照HCl的量進(jìn)行計(jì)算，所以以鈉為標(biāo)準(zhǔn)，判斷需要鹽酸的體積，0.2molNa完全反應(yīng)生成0.1mol氫氣，消耗HCl的物質(zhì)的量是0.2mol，溶液體積=$\frac{n}{c}$；
（6）溶液中加入VmL n mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時(shí)溶液為硝酸鈉溶液，根據(jù)鈉元素守恒，可知未被還原的硝酸的物質(zhì)的量為$\frac{nV}{1000}$ mol；被還原的硝酸的物質(zhì)的量為$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，所以原溶液中硝酸的物質(zhì)的量是（0.5+$\frac{nV}{1000}$ ）mol，則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度=$\frac{n}{V}$；
（7）根據(jù)題意可知，2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出的熱量是4akJ，熱化學(xué)方程式是2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-4akJ/mol．根據(jù)反應(yīng)熱和鍵能的關(guān)系反應(yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能．

解答 解：（1）達(dá)平衡時(shí)，在相同溫度下測得容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的0.8倍，說明平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量時(shí)反應(yīng)前的0.8倍．設(shè)反應(yīng)中消耗A的物質(zhì)的量是xmol，則消耗B為0.5xmol，生成Cxmol，則平衡是氣體的物質(zhì)的量是2-x+2-0.5x+x=4-0.5x，根據(jù)題意有（2+2）×0.8=4-0.5x，解得x=1.6，所以A的轉(zhuǎn)化率是$\frac{1.6mol}{2mol}$×100%=80%，
故答案為：80%；
（2）金屬與足量稀硝酸反應(yīng)，為產(chǎn)生氣體，說明硝酸被還原的產(chǎn)物與硝酸反應(yīng)生成鹽；與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，加熱產(chǎn)生氣體，說明此氣體為氨氣，物質(zhì)的量是$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，則此過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.01mol×[5-（-3）]=0.08mol，故答案為：0.08；
（3）2.56gCu的物質(zhì)的量是2.56g/64g/mol=0.04mol，在混合酸中氫離子的物質(zhì)的量是0.1L×（0.1+0.4×2）mol/L=0.09mol．硝酸根離子的物質(zhì)的量是0.1L×0.1mol/L=0.01mol．Cu與混合酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4 H₂O，根據(jù)離子方程式可知，Cu、氫離子均過量，所以按硝酸根離子的物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算．所以消耗Cu的物質(zhì)的量是0.01mol×$\frac{3}{2}$=0.015mol，則所得溶液中 Cu²⁺的物質(zhì)的量濃度是$\frac{0.015mol}{0.1L}$=0.15mol/L，
故答案為：0.15；
（4）1L2mol/L的AlCl₃溶液中，氯化鋁的物質(zhì)的量是2mol，39g沉淀為氫氧化鋁，物質(zhì)的量是0.5mol，可知鋁元素未完全沉淀．若氫氧化鈉不足，根據(jù)元素守恒，則消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.5mol×3=1.5mol，消耗1mol/L氫氧化鈉溶液的體積是$\frac{1.5mol}{1mol/L}$=1.5L；若氫氧化鈉過量，則鋁離子一部分與氫氧根離子生成氫氧化鋁沉淀，一部分與過量氫氧根離子生成偏鋁酸根離子，根據(jù)鋁元素守恒，則偏鋁酸根離子的物質(zhì)的量是2mol-0.5mol=1.5mol，根據(jù)4OH^-～AlO₂^-，所以此時(shí)消耗的氫氧根離子的物質(zhì)的量是偏鋁酸根離子的4倍，為1.5mol×4=6.0mol，所以共消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量是1.5+6=7.5mol，則氫氧化鈉溶液的體積是$\frac{7.5mol}{1mol/L}$=7.5L，
故答案為：1.5L或7.5L；
（5）Na、Mg、Al的物質(zhì)的量相同，均是0.2mol，與HCl反應(yīng)時(shí)，若鹽酸過量，則產(chǎn)生的氫氣量肯定不相同，其中Na產(chǎn)生的氫氣最少，所以若產(chǎn)生的氫氣的量相同，則HCl不足，此時(shí)生成的氫氣的量按照HCl的量進(jìn)行計(jì)算．所以以鈉為標(biāo)準(zhǔn)，判斷需要鹽酸的體積．0.2molNa完全反應(yīng)生成0.1mol氫氣，消耗HCl的物質(zhì)的量是0.2mol，需要1mol/L鹽酸的體積是$\frac{0.2mol}{1mol/L}$=0.2L=200mL，
故答案為：200；
（6）溶液中加入VmL n mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時(shí)溶液為硝酸鈉溶液，根據(jù)鈉元素守恒，可知未被還原的硝酸的物質(zhì)的量為$\frac{nV}{1000}$ mol；被還原的硝酸的物質(zhì)的量為$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，所以原溶液中硝酸的物質(zhì)的量是（0.5+$\frac{nV}{1000}$ ）mol，則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{（0.5+\frac{nV}{1000}）mol}{0.1L}$=（5+$\frac{nV}{100}$）mol/L，
故答案為：（5+$\frac{nV}{100}$）；
（7）根據(jù)題意可知，2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出的熱量是4akJ，熱化學(xué)方程式是2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-4akJ/mol．根據(jù)反應(yīng)熱和鍵能的關(guān)系反應(yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能，設(shè)1 mol H-H鍵斷裂時(shí)吸收熱量為x，所以-4a=2x+b-2×2c，解得x=$\frac{4c-b-4a}{2}$，
故答案為：$\frac{4c-b-4a}{2}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)方程式的計(jì)算、熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，明確各個(gè)物理量之間的關(guān)系式水解本題關(guān)鍵，注意（4）題中可能NaOH不足量也可能過量，為易錯(cuò)題．