Question

（1）蓋斯是熱化學的奠基人，于1840年提出蓋斯定律，利用這一定律可以從已經(jīng)精確測定的反應熱效應來計算難于測量或不能測量的反應的熱效應．
已知：N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ?mol^-1，
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ?mol^-1．
請寫出氣態(tài)肼與NO₂氣體完全反應生成氮氣和水蒸氣的熱化學方程式：______．
（2）已知：N≡N的鍵能是946kJ?mol^-1，H-H的鍵能為436kJ?mol^-1，N-H的鍵能為393kJ?mol^-1，計算合成氨反應生成1molNH₃的△H=______kJ?mol^-1．
（3）現(xiàn)有25℃、pH=13的Ba（OH）₂溶液，
①該Ba（OH）₂溶液的物質(zhì)的量濃度為______
②加水稀釋100倍，所得溶液中由水電離出c（OH^-）=______
③與某濃度鹽酸溶液按體積比（堿與酸之比）1：9混合后，所得溶液pH=11，該鹽酸溶液的pH=______．
（4）回答醋酸與氫氧化鈉反應的有關(guān)問題
①將等體積等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，溶液呈______（填“酸性”，“中性”或“堿性”，下同），溶液中c（Na⁺）______c（CH₃COO^-）（填“＞”或“=”或“＜”）．
②pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈______，溶液中c（Na⁺）______c（CH₃COO^-）．
③物質(zhì)的量濃度相同的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等，則混合后溶液呈______，醋酸體積______氫氧化鈉溶液體積．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以適當?shù)南禂?shù)進行加減構(gòu)造目標熱化學方程式，反應熱也乘以相應的系數(shù)作相應的加減．
（2）根據(jù)反應熱△H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，計算合成氨反應N₂+3H₂2NH₃的反應熱△H，進而計算生成1molNH₃的反應熱．
（3）現(xiàn)有25℃、pH=13的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=mol/L=0.1mol/L．
①Ba（OH）₂溶液的物質(zhì)的量濃度為是氫氧根離子濃度的．
②加水稀釋100倍，溶液中c′（OH^-）=0.1mol/L×=0.001mol/L，溶液中氫離子是水電離產(chǎn)生的，水電離生成的氫離子濃度等于水電離生成氫氧根離子濃度，根據(jù)Kw=c（H⁺）?c（OH^-）計算溶液中c（H⁺）．
③與某濃度鹽酸溶液按體積比（堿與酸之比）1：9混合后，所得溶液pH=11，溶液呈堿性，溶液中c（OH^-）=1×10^-3 mol/L，令鹽酸的濃度為xmol/L，鹽酸的體積為9L，氫氧化鈉的體積為1L，用x表示出反應后氫氧根離子的濃度，列方程計算x的值，再根據(jù)PH=-logc（H⁺）計算鹽酸的PH值．
（4）、①將等體積等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，恰好反應，溶液中溶質(zhì)為醋酸鈉，醋酸鈉是強堿弱酸鹽，醋酸根水解使溶液呈堿性．
②醋酸是弱電解質(zhì)，電離程度不大，pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液，醋酸大量剩余，醋酸的電離程度大于醋酸根的水解，溶液呈酸性；
③物質(zhì)的量濃度相同的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等，根據(jù)電荷守恒可知氫離子與氫氧根離子的濃度相等，溶液呈中性；溶液中存在醋酸根的水解，由物料守恒可知原醋酸溶液中醋酸的物質(zhì)的量大于氫氧化鈉的物質(zhì)的量．
解答：解：（1）已知：①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ?mol^-1，
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ?mol^-1．
由蓋斯定律，②×2-①得2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=（-534kJ?mol^-1）×2-67.7kJ?mol^-1=-1135.7kJ?mol^-1．
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7kJ?mol^-1．
（2））已知：N≡N的鍵能是946kJ?mol^-1，H-H的鍵能為436kJ?mol^-1，N-H的鍵能為393kJ?mol^-1，故合成氨反應N₂+3H₂2NH₃的反應熱△H=946kJ?mol^-1×2+3×436kJ?mol^-1-6×393kJ?mol^-1=-104kJ?mol^-1，故生成1molNH₃的△H=-104kJ?mol^-1×=-52kJ?mol^-1．
故答案為：-52kJ?mol^-1．
（3）現(xiàn)有25℃、pH=13的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=mol/L=0.1mol/L．
①Ba（OH）₂溶液的物質(zhì)的量濃度為是氫氧根離子濃度的，故氫氧化鋇的濃度為0.1mol/L×=0.05mol/L．
故答案為：0.05mol/L．
②加水稀釋100倍，溶液中c′（OH^-）=0.1mol/L×=0.001mol/L，溶液中氫離子是水電離產(chǎn)生的，水電離生成的氫離子濃度等于水電離生成氫氧根離子濃度，溶液中c（H⁺）=mol/L=1×10^-11mol/L，故所得溶液中由水電離出c（OH^-）=1×10^-11mol/L．
故答案為：1×10^-11mol/L．
③與某濃度鹽酸溶液按體積比（堿與酸之比）1：9混合后，所得溶液pH=11，溶液呈堿性，溶液中c（OH^-）=1×10^-3 mol/L，令鹽酸的濃度為xmol/L，鹽酸的體積為9L，氫氧化鈉的體積為1L，則1L×0.1mol/L-9L×xmol/L=（9L+1L）×1×10^-3 mol/L，解得x=0.01，故鹽酸的PH=-logc（H⁺）=-log0.01=2．
故答案為：2．
（4）、①將等體積等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，恰好反應，溶液中溶質(zhì)為醋酸鈉，醋酸鈉是強堿弱酸鹽，醋酸根水解使溶液呈堿性，溶液中c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）．
故答案為：堿性；＞．
②醋酸是弱電解質(zhì)，電離程度不大，pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液，醋酸大量剩余，醋酸的電離程度大于醋酸根的水解，溶液呈酸性，溶液中c（Na⁺）＜c（CH₃COO^-）．
故答案為：酸性；＜．
③物質(zhì)的量濃度相同的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等，根據(jù)電荷守恒可知氫離子與氫氧根離子的濃度相等，溶液呈中性；溶液中存在醋酸根的水解，由物料守恒可知原醋酸溶液中醋酸的物質(zhì)的量大于氫氧化鈉的物質(zhì)的量，故醋酸體積＞氫氧化鈉溶液體積．
故答案為：中性；＞．
點評：考查利用蓋斯定律書寫熱化學方程式、反應熱的計算、溶液PH值的有關(guān)計算、鹽類水解、離子濃度比較等，綜合性較大，難度中等，是對知識的綜合運用，注意基礎(chǔ)知識的理解掌握．