Question

【題目】（11分）請回答下列問題：

(1)已知：N2、O2分子中化學鍵的鍵能分別是946kJ·mol-1、497 kJ·mol-1.N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.0kJ·mol-1。則相同條件下破壞化學鍵需要吸收的能量為_______kJ。

(2)25℃時，pH=5的CH3COOH溶液中．由水電離出的氫離子濃度c(H+)=________ kJ·mol-1；往溶液中加入少量NaOH固體，則溶液中_______(填“增大”、“減小”或“不變”)，寫出表示該混合溶液中所有離子濃度之間的一個等式：_______。

(3)25℃下，向某Na2CO3溶液中加入稀鹽酸，其中含碳元素的各種微粒物質的量分數（φ）隨溶液pH變化的部分情況如圖所示。

①在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-______（填“能”或“不能”）大量共存。

②當pH =7時,溶液中含碳元素的微粒主要為________。溶液中各種離子的物質的量濃度大小關系為______________。

③反應的CO32-+H2OHCO3-+OH-的平衡常數Kh=______________________。

Answer 1

【答案】(1)631.5(2分) (2)10-9；不變；c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)(各1分)；(3) ①不能(1分) ；② HCO3-(1分) ；c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(H+)=c(OH-) (2分)；③10-4(2分)

【解析】

試題分析：(1)反應熱＝反應物中鍵能之和－生成物中鍵能之和，則根據方程式N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.0kJ·mol-1可知946kJ+497kJ－2x＝180kJ，解得x＝631.5kJ。

（2）25℃時，pH=5的CH3COOH溶液中由水電離出的氫離子濃度c(H+)等于溶液中氫氧根離子濃度，即為10-9kJ·mol-1；往溶液中加入少量NaOH固體，則氫離子濃度減小，醋酸的電離平衡正向移動，但溫度不變，電離常數不變，則不變；該溶液中存在的離子只有鈉離子、氫離子、氫氧根離子、醋酸根離子，符合電荷守恒，所以該混合溶液中所有離子濃度之間的一個等式為c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)；

（3）①由圖可知，在同一溶液中，三種H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存，碳酸根離子離子減少時碳酸氫根離子的濃度逐漸增大，碳酸氫根離子逐漸減少時，碳酸分子的濃度增大；

②由圖可知，當pH＝7時，部分碳酸氫根離子轉化為碳酸，溶液中含碳元素的主要微粒為HCO3-、H2CO3，此時溶液中的溶質為碳酸氫鈉、碳酸、氯化鈉，且氯化鈉的物質的量大于碳酸氫鈉的物質的量，因為溶液呈中性，則c(H＋)＝c(OH－)，所以溶液中各離子的濃度關系為c(Na＋)>c(Cl－)>c(HCO3-)>c(H＋)＝c(OH－)；

③反應的CO32-+H2OHCO3-+OH-的平衡常數Kh=，當溶液中c(HCO3-)＝c(CO32-)時，根據pH＝10，即氫離子濃度為10－10mol/L，所以Kh＝10－4mol·L－1。