试题分析:(1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,固体或纯液体不能出现在平衡常数表达式中,则该反应的平衡常数表达式为K=1/c4(Na) c3(CO2);若反应达到平衡状态,则根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知,3v正(Na)=4v逆(CO2),因此4v正(Na)=3v逆(CO2)时反应没有达到平衡状态。 (2)反应时间为10min,金属钠的物质的量减少了0.2mol,则根据方程式可知消耗CO2的物质的量是0.15mol,浓度是0.015mol/L,因此10min里CO2的平均反应速率为0.015mol/L÷10min=0.0015 mol/(L ·min)。 (3)根据方程式可知,正方应是体积增大的可逆反应,因此增大压强加快反应速率,反应向正反应方向移动,有利于金刚石的制备。 (4)根据反应①4Na(g)+3CO2(g)2Na2CO3(1)+C(s,金刚石);△H=-1080.9kJ/mol,②CO2(g)+4Na(g)=2Na2O(s)+C(s,金刚石) △H=-357.5kJ/mol,则根据盖斯定律可知①-②×3即得到6Na2O(s)+ 2C(s,金刚石)=8Na(g)+ 2Na2CO3(l)△H= —8.4 kJ/mol。 (5)开关K接M时,构成原电池,铝是活泼的金属作负极,则石墨作正极,溶液性质中性,所以吸氧腐蚀,则正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。当K接N时构成电解池,铝是阳极失去电子,石墨是阴极溶液中的氢离子放电生成氢气,总反应式为2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑,因此一段时间后,测得有0.3mol电子转移,则消耗水的物质的量是0.3mol,生成氢氧化铝是0.1mol,因此y随x变化的图象为(见答案)。 |