Question

（1）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生下列反应：N₂（g）+3H₂O（l）?2NH₃（g）+

3

2

O₂（g）△H=a kJ?mol^-1
进一步研究NH₃生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

T/K	303	313	323
NH3生成量/（10-6mol）	4.8	5.9	6.0

①此合成反应的a

＞

0；△S

＞

0，（填“＞”、“＜”或“=”）
②已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1，则上述合成反应中a=

+768

 kJ?mol^-1
（2）已知：常温下0.1mol/L的某酸H₂A的pH=4，则该酸为

弱

酸（填“强”或“弱”），H₂A的电离方程式为

H₂A?H⁺+HA^-

，该溶液中由水电离出的c（H⁺）=

10^-10 mol/L

．
（3）一定温度下，两种酸：a、盐酸  b、醋酸：
①当两种酸的物质的量浓度相同时，c（H⁺）：a

＞

 b（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；
②在pH相同、体积相同的两种酸溶液中加入过量的铁粉，反应结束时生成H₂的总体积：a

＜

b．
③将pH相同，体积相同的两种酸溶液分别加水稀释100倍，所得溶液的pH值：a

＞

b．

Answer 1

分析：（1）①温度越高，氨气的产量越大，平衡向正反应方向移动，并结合反应方程式中各物质的聚集状态解答；
②根据盖斯定律计算；
（2）在水溶液里只有部分电离的酸是弱酸，二元弱酸分步电离，酸性溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度；
（3）①弱酸部分电离，强酸完全电离，根据其电离程度判断离子浓度大小；
②同体积同pH的醋酸和盐酸，醋酸的浓度大于盐酸，与足量铁反应生成氢气的体积与酸的物质的量成正比；
③同体积同pH的醋酸和盐酸，醋酸的浓度大于盐酸，稀释相同的倍数，弱酸的pH变化小．

解答：解：（1）①由表中数据可知，升高温度，NH₃生成量增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应应为吸热反应，a＞0，由方程式可知反应生成气体的物质的量增多，则△S＞0，
故答案为：＞；＞；
②已知：①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1，
则利用盖斯定律，将①×2-②×3可得常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为：
2N₂（g）+6H₂O（l）═4NH₃（g）+3O₂（g）△H=2×（-92.4kJ?mol^-1）-3×（-571.6kJ?mol^-1）=+1536kJ?mol^-1，
所以其热化学反应方程式为：2N₂（g）+6H₂O（l）═4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1536kJ?mol^-1，
第（1）题中氮气的计量数是1，则a=

1

2

（+1536kJ?mol^-1）=+768kJ?mol^-1 ，
故答案为：+768kJ?mol^-1；
（2）常温下，0.1mol/L的某酸H₂A的pH=4，说明该酸部分电离，则为弱酸，H₂A是二元弱酸，分步电离，第一步电离方程式为：H₂A?H⁺+HA^-，酸性溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度，所以该溶液中由水电离出的c（H⁺）=

10-14

10-4

mol/L=10^-10 mol/L，
故答案为：弱；H₂A?H⁺+HA^-；10^-10 mol/L；
（3）醋酸是弱电解质，醋酸溶液中存在醋酸电离平衡，氯化氢是强电解质，
①醋酸部分电离，氯化氢完全电离，所以当两种酸的物质的量浓度相同时，c（H⁺）：a＞b，
故答案为：＞；
②在pH相同的醋酸和盐酸，醋酸的浓度大于盐酸，pH、体积相同的两种酸溶液醋酸的物质的量大于盐酸，两种溶液中加入过量的铁粉，反应结束时生成H₂的总体积：a＜b，
故答案为：＜；
③在pH相同的醋酸和盐酸，醋酸的浓度大于盐酸，稀释过程中促进醋酸电离，则醋酸溶液中氢离子浓度大于盐酸，所以将pH相同，体积相同的两种酸溶液分别加水稀释100倍，所得溶液的pH值：a＞b，
故答案为：＞．

点评：本题考查了盖斯定律的应用、弱电解质的电离等知识点，明确弱电解质浓度和pH的关系是解本题关键，注意熵变与气体物质的量的关系，为易错点．