Question

【題目】Ⅰ．工業(yè)合成氨反應(yīng)在生產(chǎn)中具有重要意義，完成下列問題：

(1)寫出合成氨反應(yīng)的熱化學方程式：____。

(2)在甲乙兩個體積均為 2L 固定容積的密閉容器中，分別充入甲：1molN2、3molH2 和乙：2molN2、6molH2(其它條件相同)，經(jīng)過足夠長的時間后，在乙容器中放出熱量_____________ (填“大于”、 “小于”或“等于”)在甲容器中放出熱量的 2 倍。

(3)下列圖像分別代表焓變(△H)、混合氣體平均相對分子質(zhì)量()、N2 體積分數(shù) φ(N2)和氣體密度(ρ)與反應(yīng)時間關(guān)系，其中正確且能表明該可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_____________ 。

A.

B.

C.

D.

Ⅱ．常溫下，有濃度均為 0.1 mol·L－1 的下列 4 種溶液：①H2SO4 溶液②CH3COOH 溶液③Na2CO3 溶液④NaOH 溶液

(1)以上 4 種溶液 pH 由大到小的排列順序是______________(填序號)，其中由水電離出的H＋濃度最小的是____________ (填序號)。

(2)③溶液中離子濃度由大到小的順序____________。

(3)該溫度下向②中加入少量 CH3COONa，此時的值____________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=92.4kJ/mol 大于 BC ④③②① ① c（Na+）＞c（CO32—）＞c（OH—）＞c（HCO3—）＞c（H+）

【解析】

Ⅰ．(1) △H=反應(yīng)物的活化能生成物的活化能，92.4KJ/mol=E1E2，該熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=92.4kJ/mol；

(2) 在甲乙兩個體積均為 2L 固定容積的密閉容器中，分別充入甲：1molN2、3molH2 和乙：2molN2、6molH2(其它條件相同)，等效平衡是給甲容器加壓；

(3) A.對與固定的反應(yīng)焓變是固定不變的，與平衡狀態(tài)無關(guān)，故A錯誤；

B. 隨著反應(yīng)的進行，氣體物質(zhì)的量減小，氣體的質(zhì)量不變，則混合氣體平均相對分子質(zhì)量逐漸增大，當混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變時即是平衡狀態(tài)，故B正確；

C. 隨著反應(yīng)的進行，N2體積分數(shù)Φ(N2)逐漸減小，當Φ(N2)不變時即是平衡狀態(tài)，故C正確；

D. 容器的體積不變，氣體的質(zhì)量守恒，則混合氣體的密度始終不變，所以混合氣體的密度不變時，不一定是平衡狀態(tài)，故D錯誤；

Ⅱ．(1)硫酸是二元強酸，溶液顯強酸性；醋酸是弱酸；碳酸鈉溶液中CO32－的水解程度強于H2CO3的電離程度，溶液顯弱堿性；氫氧化鈉是強堿，溶于水顯強堿性；水是弱電解質(zhì)，存在電離平衡H2OH＋＋OH－。因此酸電離出的氫離子濃度或堿電離出的OH－濃度越大，對水的電離抑制程度越大；

(2)由于碳酸鈉溶液中CO32－的水解程度強于H2CO3的電離程度，溶液顯堿性；

(3)CH3COOH溶液中存在電離平衡CH3COOH CH3COO-+H+，加入CH3COONa固體，c（CH3COO-）增大，平衡左移，c（H+）減��；CH3COOH的電離平衡常數(shù)K= ，溫度不變，電離平衡常數(shù)不變；

Ⅰ．(1) △H=反應(yīng)物的活化能生成物的活化能，92.4KJ/mol=E1E2，該熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=92.4kJ/mol；故答案為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=92.4kJ/mol；

(2) 在甲乙兩個體積均為 2L 固定容積的密閉容器中，分別充入甲：1molN2、3molH2 和乙：2molN2、6molH2(其它條件相同)，等效平衡是給甲容器加壓，合成氨是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強反應(yīng)正向移動，放出更多的熱量，在乙容器中放出熱量大于在甲容器中放出熱量的 2 倍；

(3) A.對與固定的反應(yīng)焓變是固定不變的，與平衡狀態(tài)無關(guān)，故A錯誤；

B. 隨著反應(yīng)的進行，氣體物質(zhì)的量減小，氣體的質(zhì)量不變，則混合氣體平均相對分子質(zhì)量逐漸增大，當混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變時即是平衡狀態(tài)，故B正確；

C. 隨著反應(yīng)的進行，N2體積分數(shù)Φ(N2)逐漸減小，當Φ(N2)不變時即是平衡狀態(tài)，故C正確；

D. 容器的體積不變，氣體的質(zhì)量守恒，則混合氣體的密度始終不變，所以混合氣體的密度不變時，不一定是平衡狀態(tài)，故D錯誤；

故答案為：BC。

Ⅱ．(1)硫酸是二元強酸，溶液顯強酸性；醋酸是弱酸；碳酸鈉溶液中CO32－的水解程度強于H2CO3的電離程度，溶液顯弱堿性；氫氧化鈉是強堿，溶于水顯強堿性，所以這4種溶液pH由大到小的順序是④③②①；水是弱電解質(zhì)，存在電離平衡H2OH＋＋OH－。因此酸電離出的氫離子濃度或堿電離出的OH－濃度越大，對水的電離抑制程度越大。硫酸中氫離子濃度大于氫氧化鈉溶液中OH－濃度，所以硫酸溶液中由水電離的H＋濃度最小，答案選①；

(2)由于碳酸鈉溶液中CO32－的水解程度強于H2CO3的電離程度，溶液顯堿性，所以溶液中各離子濃度由大到小的順序是c（Na+）＞c（CO32—）＞c（OH—）＞c（HCO3—）＞c（H+）；

(3)CH3COOH溶液中存在電離平衡CH3COOH CH3COO-+H+，加入/span>CH3COONa固體，c（CH3COO-）增大，平衡左移，c（H+）減�。�CH3COOH的電離平衡常數(shù)K= ，溫度不變，電離平衡常數(shù)不變，故變大，的值變小，故答案為：變��；