Question

（16分）（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）; △H=+180．5 kJ·mol^-1

②4NH₃（g）+5O₂（g）= 4NO（g）+6H₂O（g）；△H=-905 kJ·mol^-1

③2H₂（g）十O₂（g）=2H₂O（g）：△H=-483．6 kJ·mol^-1

則N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）的△H=            。

（2）在一定條件下，將2mol N₂與5mol H₂混合于一個10 L的密閉容器中，反應情況如圖1所示：

①求5min內的平均反應速率v（NH₃）＝        ；②達到平衡時NH₃的體積分數(shù)為         。

圖1                                 圖2 電解法合成氨裝置

（3）近年來科學家采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H⁺）為介質，用吸附在它內外表面上的金屬鈀多品薄膜做電極，實現(xiàn)了高轉化率的電解法合成氨（裝置如圖2）。鈀電極A上發(fā)生的電極反應式是                                。

（4）草酸（H₂C₂O₄）是一種重要的化工原料。已知常溫下0.01 mol·L^-l的H₂C₂O₄、KHC₂O₄、K₂C₂O₄ 溶液的pH如下表所示。

	H2C2O4	KHC2O4	K2C2O4
pH	2.0	3.1	8.1

①用離子方程式表示KHC₂O₄呈酸性的原因：                           

②取一定質量H₂C₂O₄·2H₂O和KHC₂O₄的混合物，加水溶解，配成250 mL溶液，取兩份此溶液各25 mL，向第一份溶液中先加入幾滴酚酞試液，再滴加0.25 mol·L^-l NaOH溶液至20.00 mL時，溶液由無色變?yōu)闇\紅色；向第二份溶液中滴加適量3 mol·L^-l H₂SO₄溶液酸化后，用0.10 mol·L^-l KMnO₄溶液滴定，當消耗KMnO₄溶液16.00 mL時，溶液由無色變?yōu)闇\紫紅色。請回答下列問題：

a.完成離子方程式：   C₂O₄^2-+    MnO₄^-+   H⁺ ＝    CO₂+   Mn²⁺+    H₂O。

b. 原混合物中H₂C₂O₄·2H₂O和KHC₂O₄的物質的量之比為__________。

 

Answer 1

【答案】

（1）-92．4kJ．mol-1    （2）①0.04mol•L-1•min-1   ②40%

（3）N₂+6 e^—+6H⁺=2NH₃

（4）HC₂O₄^--- H⁺ + C₂O₄^2--

a.  5  2  16  10  2  8         b. 1:3 (4分)

【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，將①-②+③即可

（2）由所給數(shù)據(jù)可知：v（NH₃）＝==0.04mol•L-1•min-1；平衡時N₂、H₂、NH₃的物質的量分別為1mol、2mol、2mol，所以NH₃的體積分類為40%

（3）由圖示可知：在鈀電極B上氫氣失電子：3H₂—6e^—=6H⁺

鈀電極A上得到NH₃：N₂+6 e^—+6H⁺=2NH₃

(4) ①KHC₂O₄為酸式鹽，由于電離程度大于水解程度而呈酸性

②根據(jù)化合價升降守恒、電荷守恒、原子守恒配平即可

設每份兒溶液中含H₂C₂O₄·2H₂O、KHC₂O₄的物質的量分別為a mol、b mol

以酚酞為指示劑，終點時混合物均被中和為K₂C₂O₄：2a+b=0.25×0.02

用KMnO₄溶液滴定時，依方程式得到：a+b=0.1×0.016×5/2

得：a= 0.001 mol  b=0.003 mol

所以原混合物中H₂C₂O₄·2H₂O和KHC₂O₄的物質的量之比為1：3