Question

（1）NO₂有較強的氧化性，能將SO₂氧化生成SO₃，本身被還原為NO，已知下列兩反應(yīng)過程中能量變化如圖1所示：

則NO₂氧化SO₂的熱化學(xué)方程式為

 

．
（2）在2L密閉容器中放入1mol氨氣，在一定溫度進行如下反應(yīng)：
2NH₃（g）═N₂（g）+3H₂（g），反應(yīng)時間（t）與容器內(nèi)氣體總壓強（p）的數(shù)據(jù)見下表

時間t/min	0	1	2	3	4	5
總壓強P： 100kPa	5	5.6	6.4	6.8	7	7

則平衡時氨氣的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（3）25℃，某二元弱酸H₂A與NaOH溶液反應(yīng)可生成NaHA、Na₂A，溶液中含A各微粒的分布分?jǐn)?shù)（平衡時某含A微粒的濃度占各含A微粒濃度之和的分?jǐn)?shù)）隨溶液變化的情況如圖2所示：
已知：10^3.04=1.1×10³，10^4.37=2.3×10⁴；25℃，K_a1（H₂CO₃）=4.4×10^-7，K_a2（H₂CO₃）=4.7×10^-11
①若向0.1mol?L^-1 NaHA溶液中加入少量NaOH溶液，

c(A2-)

c(HA-)

的值

 

（填“增大”、“減小”或“不變”，下同），

c(H+)

c(OH-)

的值

 

．
②若向0.1NaHAmol?L^-1溶液中加入氨水至溶液呈中性，則c（H₂A）+c（NH₄⁺）

 

c（A）（填“大于”、“小于”或“等于”）．
③計算HA二級電離平衡常數(shù)K_a2=

 

．
④將過量H₂A加入Na₂CO₃溶液中反應(yīng)的離子方程式為：

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,酸堿混合時的定性判斷及有關(guān)ph的計算,氮的氧化物的性質(zhì)及其對環(huán)境的影響

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）根據(jù)圖示寫出兩個熱化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律由這兩個反應(yīng)得到NO₂（g）與SO₂（g）生成SO₃（g）和NO（g）的反應(yīng)熱，再書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）根據(jù)數(shù)據(jù)判斷4分鐘達到平衡，利用壓強之比等于物質(zhì)的量之比計算；
（3）①在溶液中存在HA^-H⁺+A^2-，當(dāng)溶液中加入少量NaOH溶液時，與H⁺與反應(yīng)，平衡正向移動，HA^-濃度變小，A^2-濃度變大，H⁺濃度變小，所以

c(A2-)

c(HA-)

的值增大，

c(H+)

c(OH-)

　變小，據(jù)此答題；
②向0.1NaHAmol?L^-1溶液中加入氨水至溶液呈中性，根據(jù)質(zhì)子守恒可得c（H₂A）+c（NH₄⁺）=c（OH^-）+c（A^2-），因為溶液呈中性，即c（H⁺）=c（OH^-），所以c（H₂A）+c（NH₄⁺）=c（A^2-），據(jù)此答題；
③根據(jù)HA^-H⁺+A^2-，當(dāng)溶液PH=4.37時，據(jù)圖可知c（HA^-）=c（A^2-），此時K_a2=

c(A2-)?c(H+)

c(HA-)

=c（H⁺）=10^-4.37=4.35×10^-5，據(jù)此答題；
④因為K_a1（H₂CO₃）=4.4×10^-7，小于H₂A的二級電離平衡常數(shù)4.35×10^-5，所以HA^-的酸性強于H₂CO₃，根據(jù)強酸制弱酸的道理，可寫出方程式：2H₂A+CO₃^2-=2HA^-+CO2↑+H₂O，據(jù)此答題．

解答： 解：（1）由圖示得到以下兩個方程式：
①2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1，
②2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1，
根據(jù)蓋斯定律可知，由

①-②

2

可得NO₂（g）+SO₂（g）═SO₃（g）+NO（g），
則△H=

-196.6kJ/mol-(-113.0kJ/mol)

2

=-41.8kJ?mol^-1，
故答案為：NO₂（g）+SO₂（g）═SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ?mol^-1；
（2）根據(jù)數(shù)據(jù)判斷4分鐘達到平衡，設(shè)氨氣的轉(zhuǎn)化率為a，利用壓強之比等于物質(zhì)的量之比計算；
       2NH₃ ?N₂+3H₂ △n
       2        1    3      2
       a        0.5a  1.5a  a

5

7

=

1

1+a

，解得a=0.4，故氨氣的轉(zhuǎn)化率為40%，故答案為：40%；
（3）①在溶液中存在HA^-H⁺+A^2-，當(dāng)溶液中加入少量NaOH溶液時，與H⁺與反應(yīng)，平衡正向移動，HA^-濃度變小，A^2-濃度變大，H⁺濃度變小，所以

c(A2-)

c(HA-)

的值增大，

c(H+)

c(OH-)

　變小，故答案為：增大；減��；
②向0.1NaHAmol?L^-1溶液中加入氨水至溶液呈中性，根據(jù)質(zhì)子守恒可得c（H₂A）+c（NH₄⁺）=c（OH^-）+c（A^2-），因為溶液呈中性，即c（H⁺）=c（OH^-），所以c（H₂A）+c（NH₄⁺）=c（A^2-），故答案為：等于；
③根據(jù)HA^-H⁺+A^2-，當(dāng)溶液PH=4.37時，據(jù)圖可知c（HA^-）=c（A^2-），此時K_a2=

c(A2-)?c(H+)

c(HA-)

=c（H⁺）=10^-4.37=4.35×10^-5，故答案為：4.35×10^-5；
④因為K_a1（H₂CO₃）=4.4×10^-7，小于H₂A的二級電離平衡常數(shù)4.35×10^-5，所以HA^-的酸性強于H₂CO₃，根據(jù)強酸制弱酸的道理，可寫出方程式：2H₂A+CO₃^2-=2HA^-+CO₂↑+H₂O，故答案為：2H₂A+CO₃^2-=2HA^-+CO₂↑+H₂O．

點評：本題主要考查了化學(xué)原理中的熱化學(xué)方程式的書寫、溶液中電解質(zhì)電離平衡的影響因素、電離平衡常數(shù)的應(yīng)用等知識點，難度中等．