Question

9．活性炭、純堿（Na₂CO₃）和小蘇打（NaHCO₃）在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛．
完成下列填空：
（1）活性炭可用于處理大氣污染物NO：C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g），已知NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低．
降低溫度，重新達(dá)到平衡，判斷下列各物理量的變化：（選填“增大”、“減小”或“不變”） v_正減小；N₂的體積分?jǐn)?shù)增大；平衡常數(shù)K增大．
（2）將氨氣和二氧化碳先后通入飽和食鹽水中，可觀察到的現(xiàn)象是溶液中有白色沉淀生成；
寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式．NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl
（3）小蘇打既能跟酸反應(yīng)，又能跟堿反應(yīng)，應(yīng)用勒夏特列原理進(jìn)行解釋．當(dāng)NaHCO₃溶液加入酸時(shí)，促進(jìn)了HCO₃^-的水解，生成CO₂，當(dāng)加入堿時(shí)，促進(jìn)了HCO₃^-的電離，生成碳酸正鹽
（4）比較同溫下濃度均為0.01mol/L的①H₂CO₃、②Na₂CO₃、③NaHCO₃、④NH₄HCO₃四種溶液中c（CO₃^2-）的大小關(guān)系為②＞③＞④＞①（用編號(hào)表示）．

Answer 1

分析 （1）NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則降低溫度后平衡向著正向移動(dòng)，反應(yīng)速率減小、氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)和平衡常數(shù)都增大；
（2）氨氣極易溶于水，飽和食鹽水中先通入氨氣再通入二氧化碳會(huì)析出碳酸氫鈉晶體；
（3）碳酸氫鈉在溶液中存在電離平衡NaHCO₃?HCO₃^-+Na⁺，當(dāng)加入酸時(shí)促進(jìn)了HCO₃^-的水解；當(dāng)加入堿時(shí)促進(jìn)了HCO₃^-的電離；
（4）H₂CO₃為二元弱酸，不穩(wěn)定，以第一步電離為主，溶液中c（CO₃^2-）最��；
Na₂CO₃在溶液中電離出碳酸根離子，碳酸根離子的水解程度較小，其溶液中c（CO₃^2-）最大；
NaHCO₃在溶液中，碳酸氫根離子的水解程度大于其電離程度，溶液溶液中碳酸根離子濃度較��；
NH₄HCO₃溶液中，銨根離子水解溶液呈酸性，抑制了碳酸氫根離子的電離，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：（1）反應(yīng)C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）中，NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低，說明升高溫度平衡向著逆向移動(dòng)，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若降低溫度，正逆反應(yīng)速率都減小，平衡向著吸熱的正反應(yīng)進(jìn)行，氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量增大，則N₂的體積分?jǐn)?shù)增大；由于降低溫度后氮?dú)夂投趸嫉臐舛仍龃螅琋O的濃度減小，則平衡常數(shù)減小，
故答案為：減��；增大；增大；
（2）將氨氣和二氧化碳先后通入飽和食鹽水中發(fā)生反應(yīng)：NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，則溶液中會(huì)有白色沉淀生成，
故答案為：溶液中有白色沉淀生成；NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（3）碳酸氫鈉在溶液中存在電離平衡：NaHCO₃?HCO₃^-+Na⁺，當(dāng)NaHCO₃溶液加入酸時(shí)，促進(jìn)了HCO₃^-的水解，生成CO₂；當(dāng)加入堿時(shí)，促進(jìn)了HCO₃^-的電離，生成碳酸正鹽，
故答案為：當(dāng)NaHCO₃溶液加入酸時(shí)，促進(jìn)了HCO₃^-的水解，生成CO₂，當(dāng)加入堿時(shí)，促進(jìn)了HCO₃^-的電離，生成碳酸正鹽；
（4）③④相比較，④中銨根離子水解呈酸性，抑制了碳酸氫根離子的電離，c（CO₃^2-）大小為：③＞④；①為二元弱酸，c（CO₃^2-）最��；②Na₂CO₃在溶液中電離出鈉離子和碳酸根離子，碳酸根離子水解程度較小，則其溶液中c（CO₃^2-）最大，所以c（CO₃^2-）的大小關(guān)系為：Na₂CO₃＞NaHCO₃＞NH₄HCO₃＞H₂CO₃，即：②＞③＞④＞①，
故答案為：②＞③＞④＞①．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及鹽的水解原理、侯氏制堿法、化學(xué)平衡及其影響等知識(shí)，題目難度中等，明確鹽的水解原理、影響化學(xué)平衡的因素為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．