Question

（14分）I．氮是地球上含量最豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用。請回答下列問題：（圖中涉及物質為氣態(tài)）

（1）上圖是1 mol NO2和1mol CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式_________________________________________。

（2）在0.5L的密閉容器中，一定量的氮氣和氫氣進行如下化學反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0，其化學平衡常數(shù)K與溫度t的關系如下表：

t/℃	200	300	400
K	K1	K2	0.5

請完成下列問題。

①試比較K1、K2的大小，K1___________K2（填寫“>”、“=”或“<”）。

②下列各項能作為判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是______________（填序號字母）：

a．容器內N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2

b．v(N2)正=3v(H2)逆

c．容器內壓強保持不變

d．混合氣體的密度保持不變

③在400℃時，當測得NH3和N2、H2的物質的量分別為1mol和2mol、3mol時，則該反應的v(N2)正______________v(N2)逆（填寫“>”、“=”或“<”）。

II．描述弱電解質電離情況可以用電離度和電離平衡常數(shù)表示，下表是常溫下幾種弱酸的電離平衡常數(shù)（Ka）和弱堿的電離平衡常數(shù)（Kb）。

酸或堿	電離平衡常數(shù)（Ka或 Kb）
CH3COOH	1.8×10-5
HNO2	4.6×10-4
HCN	5×10-10
HClO	3×10-8
NH3·H2O	1.8×10-5

請回答下列問題：

（1）上述四種酸中，酸性最弱的是_________________（用化學式表示）。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的電離程度增大，而電離平衡常數(shù)不變的操作是_________________（填序號）。

A．升高溫度 B．加水稀釋

C．加少量的CH3COONa固體 D．加少量冰醋酸

（2）CH3COONH4的水溶液呈____（選填“酸性”“中性”或“堿性”），理由是：__________________________，溶液中各離子濃度大小的關系是__________________________________。

Answer 1

Ⅰ（1）NO2(g) + CO(g) = CO2(g) + NO(g) △H＝—234kJ·mol-1（2分）

（2）① >（1分） ②C（2分） ③ >（2分） Ⅱ、（1）HCN（1分）B（1分）

（2）中性（1分）CH3COOH與NH3·H2O的電離平衡常數(shù)相等，可知CH3COO- 和NH4+在相等濃度時的水解程度相同（2分） c(NH4+)＝c(Cl-) > c(H+)＝c(OH-)（2分）

【解析】

試題分析：Ⅰ、（1）根據(jù)圖像可知反應物的總能量高于生成物的總能量，因此反應熱△H＝—368kJ/mol＋134kJ/mol＝—234kJ/mol，則該反應的熱化學方程式為 NO2(g) + CO(g)＝CO2(g) + NO(g) △H＝—234kJ·mol-1。

（2）①正方應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向進行，則平衡常數(shù)減小，因此K1＞K2。

②在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)。a．平衡時濃度不再發(fā)生變化，但物質之間的濃度不一定相等或滿足某種關系，因此容器內N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2不能說明反應得到平衡狀態(tài)，a錯誤；b．v(N2)正＝3v(H2)逆不能滿足反應速率之比是相應的化學計量數(shù)之比，因此不能說明反應達到平衡狀態(tài)，b錯誤；c．正方應是體積減小的可逆反應，則壓強是減小的，因此容器內壓強保持不變可以說明反應達到平衡狀態(tài)，c正確；d．密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中質量和容積始終是不變的，因此密度始終不變，則混合氣體的密度保持不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)，d錯誤，答案選c。

③在400℃時，當測得NH3和N2、H2的物質的量分別為1mol和2mol、3mol時，即濃度分別是2mol/L、4mol/L、6mol/L，則此時濃度商＝＜0.5，則反應向正反應方向進行，因此該反應的v(N2)正大于v(N2)逆。

Ⅱ、（1）電離常數(shù)越小，酸性越弱，因此酸性最弱的是HCN；A．升高溫度促進電離，電離常數(shù)增大，A錯誤；B．加水稀釋促進電離，溫度不變，電離常數(shù)不變，B正確；C．加少量的CH3COONa固體抑制醋酸的電離，C錯誤；D．加少量冰醋酸電離程度減小，D錯誤，答案選B。

（2）由于CH3COOH與NH3·H2O的電離平衡常數(shù)相等因此CH3COO- 和NH4+在相等濃度時的水解程度相同，所以溶液顯中性。則根據(jù)電荷守恒可知 c(NH4+)＝c(Cl-)＞c(H+)＝c(OH-)。

考點：考查熱化學方程式書寫、平衡狀態(tài)判斷、平衡常數(shù)和電離常數(shù)應用等