Question

【題目】熱化學(xué)和各類平衡等都是化學(xué)研究的對(duì)象

(1)已知：①2O2(g)＋N2(g)＝N2O4(l) ΔH1；

②N2(g)＋2H2(g)＝N2H4(g) ΔH2；

③O2(g)＋2H2(g)＝2H2O(g) ΔH3；

④2N2H4(g)＋N2O4(l)＝3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4

上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4 ＝___________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)

(2)將不同量的H2O(g)和CO(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)：H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)，得到如下表三組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
		H2O	CO	H2	CO
1	800	2	4	4/3	8/3	6
2	900	1	2	0.4	0.6	3
3	900	a	b	c	d	t

① 該反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)2的平衡常數(shù)K= _________。

② 若實(shí)驗(yàn)3達(dá)到平衡時(shí)與實(shí)驗(yàn)2達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)分別相等，且t<3，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是_______(用含a、b的代數(shù)式表示)。

③若保持溫度和容積不變，向?qū)嶒?yàn)1再增加4mol H2O(g)，使反應(yīng)達(dá)到新平衡，下列說法不正確的是_______。

A.新舊平衡時(shí)容器氣體壓強(qiáng)之比為5:3

B.新平衡時(shí)H2O的轉(zhuǎn)化率增大

C.新平衡時(shí)CO的濃度是0.8 mol·L-1

D.新舊平衡時(shí)容器氣體密度之比為5:3

(3)室溫下，用0.1 mol·L-1的KOH溶液滴定10.00 mL 0.10 mol·L-1H2C2O4 (二元弱酸)溶液，所得滴定曲線如圖(混合溶液的體積可看成混合前溶液的體積之和)。請(qǐng)回答下列問題：

①點(diǎn)②所示的溶液中的電荷守恒式為_____________。

②點(diǎn)③所示溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>___________。

③點(diǎn)④所示溶液中c(K+) + c(H2C2O4 ) + c() + c() =_______ mol·L-1。

Answer 1

【答案】2ΔH3-ΔH1-2ΔH2 吸熱 0.17（或） b=2a且a＞1 BD c(K+)＋c(H+)＝c(OH-)＋c()＋2c() c(K+)＞c()＞c(H+)＞c()＞c(OH-) 0.10

【解析】

:(1)結(jié)合蓋斯定律分析作答；

(2)根據(jù)利用三段式計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)，結(jié)合影響因素作答；結(jié)合等效平衡的思想分析；

(3)根據(jù)酸堿中和滴定的原理與實(shí)質(zhì)，分析每個(gè)過程反應(yīng)后的溶質(zhì)，根據(jù)水溶液的溶解平衡，結(jié)合鹽類的三大守恒思想分析與計(jì)算離子濃度大小。

(1)本題考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，根據(jù)蓋斯定律，應(yīng)是2×③－②×2－①得出△H4=2△H3－2△H2－△H1；

(2)①

實(shí)驗(yàn)1組

根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=，同理實(shí)驗(yàn)2的化學(xué)平衡常數(shù)為，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)；

②考查等效平衡，兩組實(shí)驗(yàn)達(dá)到平衡，組分的體積分?jǐn)?shù)相等，說明兩個(gè)平衡是等效平衡，即，得出b=2a；實(shí)驗(yàn)3達(dá)到平衡所用時(shí)間比實(shí)驗(yàn)2少，說明實(shí)驗(yàn)3反應(yīng)速率快，反應(yīng)物物質(zhì)的量比實(shí)驗(yàn)2大，即a>1，綜上所述，b=2a，且a>1；

③再通入4mol水蒸氣時(shí)，設(shè)生成二氧化碳x mol·L－1，則

溫度不變，則化學(xué)平衡常數(shù)不變，則有K==1，解得x=1.2，

A．壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，舊平衡物質(zhì)的量為×2mol=6mol，新平衡物質(zhì)的量為(1.8＋0.8＋1.2＋1.2)×2mol=10，新平衡與舊平衡的壓強(qiáng)之比為10：6=5：3，故A說法正確；

B．舊平衡H2O的轉(zhuǎn)化率為2/3，新平衡H2O的轉(zhuǎn)化率為0.4，因此新平衡H2O的轉(zhuǎn)化率降低，故B說法錯(cuò)誤；

C．新平衡時(shí)CO的濃度為0.8mol·L－1，故C說法正確；

D．兩個(gè)平衡容器的容積相同，即密度之比等于氣體質(zhì)量之比，新平衡的密度與舊平衡的密度之比為(3×18＋2×28)×2 ：(1×18＋2×28)×2 =110：74 ≠5：3，故D說法錯(cuò)誤；

答案選BD；

(3)①因?yàn)椴菟崾嵌�元弱酸，�?dāng)加入10mLKOH時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為KHC2O4，因此點(diǎn)②時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaHC2O4和H2C2O4，電荷守恒：c(K＋)+c(H＋)=c(HC2O4－)+2c(C2O42－)+c(OH－)；

②根據(jù)a的分析，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為KHC2O4，③時(shí)溶液顯酸性，說明HC2O4－的電離程度大于其水解程度，即離子濃度大小關(guān)系是c(K＋)＞c(HC2O4－)＞c(H＋)＞c(C2O42－)＞c(OH－)；

③當(dāng)加入20mLKOH時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為K2C2O4，因此④點(diǎn)時(shí)的溶質(zhì)為KHC2O4和K2C2O4，根據(jù)物料守恒：c(H2C2O4)＋c()＋c()=10×10－3××103mol·L－1=0.04mol·L－1，c(K＋)=15×10－3××103mol·L－1=0.06mol·L－1，c(K+) +c(H2C2O4) +c() + c() =0.1mol·L－1。