Question

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

反應(yīng)序號(hào)	CO2的物質(zhì)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(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式為_____________________。

(2)用焦炭還原NO的反應(yīng)為：2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)，向容積均為1L的甲、乙、丙三個(gè)恒溫容器中分別加入足量的焦炭和一定量的NO，測(cè)得各容器中n(NO)隨反應(yīng)時(shí)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(nèi)用NO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(NO)=____________。

②該反應(yīng)的△H__________(填序號(hào))

a．大于0 b．小于0 c．等于0 d．不能確定

③丙容器達(dá)到平衡時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率為__________________。

(3)298K時(shí)，NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=2×10-5，H2CO3的電離常數(shù)Kal=4×10-7，Ka2=4×10-11。在NH4HCO3溶液中，c(NH4+)__________c(HCO3-)(填“>”、“<”或“=”)；反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K的數(shù)值(用科學(xué)計(jì)數(shù)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(shù)據(jù)，可寫出下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：

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

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

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

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

②甲與乙進(jìn)行對(duì)比，從達(dá)平衡的時(shí)間看，乙所用時(shí)間短，則表明T>673K，平衡時(shí)乙中n(NO)大，從而得出升高溫度，平衡逆向移動(dòng)的結(jié)論。

③因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體分子數(shù)相等，所以溫度相同時(shí)，改變壓強(qiáng)平衡不發(fā)生移動(dòng)，甲與丙中NO的轉(zhuǎn)化率相同，由于丙中NO的平衡濃度未知，所以可利用甲計(jì)算丙容器達(dá)到平衡時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率。

(3)對(duì)比NH3·H2O和HCO3-的電離常數(shù)，從而得出二者的水解常數(shù)關(guān)系，由此推出在NH4HCO3溶液中，c(NH4+)與c(HCO3-)的大小關(guān)系；反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K===，代入數(shù)據(jù)即可求出K。

(1)由表中數(shù)據(jù)，可寫出下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：

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

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

由蓋斯定律，將反應(yīng)1-反應(yīng)2，即可得到該條件下CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)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(nèi)用NO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(NO)== 0.0125molL-1min-1。答案為：0.0125molL-1min-1；

②甲與乙進(jìn)行對(duì)比，從達(dá)平衡的時(shí)間看，乙所用時(shí)間短，則表明T>673K，平衡時(shí)乙中n(NO)大，從而得出升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，該反應(yīng)的△H<0，故選b。答案為：b；

③因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體分子數(shù)相等，所以溫度相同時(shí)，改變壓強(qiáng)平衡不發(fā)生移動(dòng)，甲與丙中NO的轉(zhuǎn)化率相同，由于丙中NO的平衡濃度未知，所以可利用甲計(jì)算丙容器達(dá)到平衡時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率為=60%。答案為：60%；

(3) 298K時(shí)，NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=2×10-5，H2CO3的電離常數(shù)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(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=====1.25×10-3。答案為：>；1.25×10-3。