Question

（1）已知4g甲烷氣體充分燃燒生成CO₂（g）和H₂O（l）時，放出Q kJ的熱量．甲烷燃燒的熱化學方程式為______．
（2）我國自行研制的優(yōu)質磷酸二氫鉀（KDP）晶體被應用于大功率固體激光器中．反應方程式為H₃PO₄（aq）+KCl（aq）

 KH₂PO₄（aq）+HCl（aq），當反應時間不同時，產品產率和產品中Cl?含量變化情況如圖所示．KDP晶體的一級品標準：Cl^-質量分數低于0.2%．





由圖中可知，當反應進行到約______min時，KDP晶體達到一級品標準，此時的產品產率約為______．
（3）如圖在一定條件下，將1mol N₂與3mol H₂混合于一個10L密閉容器中，反應達到A平衡時，混合氣體中氨體積分數為25%，試回答：
①N₂的轉化率α_A為______；
②在狀態(tài)A時，平衡常數K_A=______（代入數值即可）當溫度由T₁變到T₂時，K_A______K_B（填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）向20.00mL稀氨水中逐滴加入等物質的量濃度的鹽酸，請回答相關問題：
①當加入10.00mL鹽酸時，溶液中各種離子濃度之間的大小關系為（請在括號中填入離子符號）：c______＞c______＞c______＞c______
②當鹽酸與氨水等物質的量反應時，溶液的pH______7（填“＞”或“＜”或“=”，下同）
③當溶液pH=7時，反應所消耗的物質（包括還在溶液中存留的物質）之間的關系為：n（NH₃?H₂O）______n（HCl），溶液中c（ NH₄⁺）______c（Cl^-）．

Answer 1

（1）4g甲烷的物質的量為

4g

16g/mol

=0.25mol，放出QkJ的熱量，
則1molCH₄反應放熱為4QkJ，則熱化學方程式為CH₄（g）+2O₂（g）=2H₂O（l）+CO₂（g）△H=-4Q kJ?mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）=2H₂O（l）+CO₂（g）△H=-4Q kJ?mol^-1；
（2）因KDP晶體的一級品標準：Cl^-質量分數低于0.2%，黑球表示產品產率，方框表示氯離子的質量分數，
由圖象可以看出，60min時Cl^-質量分數低于0.2%，則為一級品，且產品產率為95%，故答案為：60；95%；
（3）1mol N₂與3mol H₂混合于一個10L密閉容器中，反應達到A平衡時，混合氣體中氨體積分數為25%，
設轉化的氮氣的物質的量為x，則
     N₂+3H₂

催化劑

2NH₃，
開始  1   3       0
轉化  x   3x     2x
平衡 1-x  3-3x    2x
則

2x

1-x+3-3x+2x

×100%=25%，
解得x=0.4mol，
①N₂的轉化率α_A為

0.4mol

1mol

×100%=40%，
②氮氣的平衡濃度為

1mol-0.4mol

10L

=0.06mol/L，
氫氣的平衡濃度為

1.8mol

10L

=0.18mol/L，
氨氣的平衡濃度為

0.8mol

10L

=0.08（mol/L），
則平衡常數K=

0.082

0.06×0.182

（mol/L）^-2，由圖象可知，溫度越高氮氣的轉化率越低，則正反應為放熱反應，
當溫度由T₁變到T₂時，K變小，即K_A＞K_B，
故答案為：40%；

0.082

0.06×0.182

(mol/L)-2；＞； 
（4）①由量可知，反應后為等量的氨水和氯化銨的混合溶液，電離大于水解，則c（NH₄⁺）＞c（Cl^-），溶液顯堿性，
則c（ OH^-）＞c（H⁺），又電離的程度很弱，則c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（ OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：（NH₄⁺）；（Cl^-）；（ OH^-）；（H⁺）；
 ②鹽酸與氨水等物質的量反應，溶液中的溶質只有氯化銨，則銨根離子水解使溶液顯酸性，則pH＜7，故答案為：＜；
③pH=7時，溶液應為氨水和氯化銨的混合溶液，且氨水的電離等于氯化銨的水解，因二者的物質的量濃度相同，等體積混合溶液的pH小于7，則應保證堿過量，則氨水的體積大，即
n（NH₃?H₂O）＞n（HCl），pH=7時c（ OH^-）=c（H⁺），
由電荷守恒則c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c OH^-）；，則c（NH₄⁺）=c（Cl^-），故答案為：＞；=．