题目内容
【题目】(1)一定条件下，CO2与1.0mol·L-1NaOH溶液充分反应放出的热量如下表：
反应序号 | CO2的物质的量/mol | NaOH溶液的体积/L | 放出的热量/kJ |
1 | 0.5 | 0.75 | X |
2 | 1.0 | 2.00 | y |
该条件下CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式为_____________________。
(2)用焦炭还原NO的反应为：2NO(g)+C(s)
N2(g)+CO2(g)，向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒温容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO，测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表：
温度 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内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=____________。
②该反应的△H__________(填序号)
a．大于0 b．小于0 c．等于0 d．不能确定
③丙容器达到平衡时，NO的转化率为__________________。
(3)298K时，NH3·H2O的电离常数Kb=2×10-5，H2CO3的电离常数Kal=4×10-7，Ka2=4×10-11。在NH4HCO3溶液中，c(NH4+)__________c(HCO3-)(填“>”、“<”或“=”)；反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K的数值(用科学计数法表示)为_____。
【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)由表中数据，可写出下列两个热化学方程式：
反应1：2CO2(g)+3NaOH(ag)==Na2CO3(ag)+NaHCO3(ag)+H2O(l) H1= -4xkJ/mol
反应2：CO2(g)+2NaOH(ag)==Na2CO3(ag) +H2O(l) H2= -ykJ/mol
由盖斯定律，将反应1-反应2，即可得到该条件下CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式。
(2)①甲容器中，0～40min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=
。
②甲与乙进行对比，从达平衡的时间看，乙所用时间短，则表明T>673K，平衡时乙中n(NO)大，从而得出升高温度，平衡逆向移动的结论。
③因为反应前后气体分子数相等，所以温度相同时，改变压强平衡不发生移动，甲与丙中NO的转化率相同，由于丙中NO的平衡浓度未知，所以可利用甲计算丙容器达到平衡时，NO的转化率。
(3)对比NH3·H2O和HCO3-的电离常数，从而得出二者的水解常数关系，由此推出在NH4HCO3溶液中，c(NH4+)与c(HCO3-)的大小关系；反应NH4++HCO3-+H2O
NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=
=
=
，代入数据即可求出K。
(1)由表中数据，可写出下列两个热化学方程式：
反应1：2CO2(g)+3NaOH(ag)==Na2CO3(ag)+NaHCO3(ag)+H2O(l) H1= -4xkJ/mol
反应2：CO2(g)+2NaOH(ag)==Na2CO3(ag) +H2O(l) H2= -ykJ/mol
由盖斯定律，将反应1-反应2，即可得到该条件下CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式为CO(g)+NaOH(aq)﹦NaHCO3(aq)，△H=(y-4x)kJ/mol。答案为：CO(g)+NaOH(aq)﹦NaHCO3(aq)，△H=(y-4x)kJ/mol；
(2)①甲容器中，0～40min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)== 0.0125molL-1min-1。答案为：0.0125molL-1min-1；
②甲与乙进行对比，从达平衡的时间看，乙所用时间短，则表明T>673K，平衡时乙中n(NO)大，从而得出升高温度，平衡逆向移动，该反应的△H<0，故选b。答案为：b；
③因为反应前后气体分子数相等，所以温度相同时，改变压强平衡不发生移动，甲与丙中NO的转化率相同，由于丙中NO的平衡浓度未知，所以可利用甲计算丙容器达到平衡时，NO的转化率为
=60%。答案为：60%；
(3) 298K时，NH3·H2O的电离常数Kb=2×10-5，H2CO3的电离常数Ka2=4×10-11，所以NH4+的水解能力比HCO3-弱，故NH4HCO3溶液中，c(NH4+)>c(HCO3-)；反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K====
=1.25×10-3。答案为：>；1.25×10-3。
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