Question

【題目】(1)一定條件下，CO2與1.0mol·L-1NaOH溶液充分反應放出的熱量如下表：

反應序號	CO2的物質的量/mol	NaOH溶液的體積/L	放出的熱量/kJ
1	0.5	0.75	X
2	1.0	2.00	y

該條件下CO2與NaOH溶液反應生成NaHCO3的熱化學方程式為_____________________。

(2)用焦炭還原NO的反應為：2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)，向容積均為1L的甲、乙、丙三個恒溫容器中分別加入足量的焦炭和一定量的NO，測得各容器中n(NO)隨反應時間t的變化情況如下表：

溫度 t/min	0	40	80	120	160
甲(673K)	2.00	1.50	1.10	0.80	0.80
乙(T)	2.00	1.45	1.00	1.00	1.00
丙(673K)	1.00	0.80	0.65	0.53	0.45

①甲容器中，0～40min內用NO的濃度變化表示的平均反應速率v(NO)=____________。

②該反應的△H__________(填序號)

a．大于0 b．小于0 c．等于0 d．不能確定

③丙容器達到平衡時，NO的轉化率為__________________。

(3)298K時，NH3·H2O的電離常數Kb=2×10-5，H2CO3的電離常數Kal=4×10-7，Ka2=4×10-11。在NH4HCO3溶液中，c(NH4+)__________c(HCO3-)(填“>”、“<”或“=”)；反應NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數K的數值(用科學計數法表示)為_____。

Answer 1

【答案】CO(g)+NaOH(aq)﹦NaHCO3(aq)，△H=(y-4x)kJ/mol 0.0125molL-1min-1 b 60% > 1.25×10-3

【解析】

(1)由表中數據，可寫出下列兩個熱化學方程式：

反應1：2CO2(g)+3NaOH(ag)==Na2CO3(ag)+NaHCO3(ag)+H2O(l) H1= -4xkJ/mol

反應2：CO2(g)+2NaOH(ag)==Na2CO3(ag) +H2O(l) H2= -ykJ/mol

由蓋斯定律，將反應1-反應2，即可得到該條件下CO2與NaOH溶液反應生成NaHCO3的熱化學方程式。

(2)①甲容器中，0～40min內用NO的濃度變化表示的平均反應速率v(NO)=。

②甲與乙進行對比，從達平衡的時間看，乙所用時間短，則表明T>673K，平衡時乙中n(NO)大，從而得出升高溫度，平衡逆向移動的結論。

③因為反應前后氣體分子數相等，所以溫度相同時，改變壓強平衡不發生移動，甲與丙中NO的轉化率相同，由于丙中NO的平衡濃度未知，所以可利用甲計算丙容器達到平衡時，NO的轉化率。

(3)對比NH3·H2O和HCO3-的電離常數，從而得出二者的水解常數關系，由此推出在NH4HCO3溶液中，c(NH4+)與c(HCO3-)的大小關系；反應NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數K===，代入數據即可求出K。

(1)由表中數據，可寫出下列兩個熱化學方程式：

反應1：2CO2(g)+3NaOH(ag)==Na2CO3(ag)+NaHCO3(ag)+H2O(l) H1= -4xkJ/mol

反應2：CO2(g)+2NaOH(ag)==Na2CO3(ag) +H2O(l) H2= -ykJ/mol

由蓋斯定律，將反應1-反應2，即可得到該條件下CO2與NaOH溶液反應生成NaHCO3的熱化學方程式為CO(g)+NaOH(aq)﹦NaHCO3(aq)，△H=(y-4x)kJ/mol。答案為：CO(g)+NaOH(aq)﹦NaHCO3(aq)，△H=(y-4x)kJ/mol；

(2)①甲容器中，0～40min內用NO的濃度變化表示的平均反應速率v(NO)== 0.0125molL-1min-1。答案為：0.0125molL-1min-1；

②甲與乙進行對比，從達平衡的時間看，乙所用時間短，則表明T>673K，平衡時乙中n(NO)大，從而得出升高溫度，平衡逆向移動，該反應的△H<0，故選b。答案為：b；

③因為反應前后氣體分子數相等，所以溫度相同時，改變壓強平衡不發生移動，甲與丙中NO的轉化率相同，由于丙中NO的平衡濃度未知，所以可利用甲計算丙容器達到平衡時，NO的轉化率為=60%。答案為：60%；

(3) 298K時，NH3·H2O的電離常數Kb=2×10-5，H2CO3的電離常數Ka2=4×10-11，所以NH4+的水解能力比HCO3-弱，故NH4HCO3溶液中，c(NH4+)>c(HCO3-)；反應NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數K=====1.25×10-3。答案為：>；1.25×10-3。