Question

【题目】活性炭、纯碱（Na2CO3）和小苏打（NaHCO3）在生产、生活中应用广泛。完成下列填空：

(1)活性炭可用于处理大气污染物NO：，已知NO的转化率随温度升高而降低。降低温度，重新达到平衡，判断下列各物理量的变化：（选填“增大”、“减小”或“不变”）__________；N2的体积分数___________；平衡常数K____________。

(2)将氨气和二氧化碳先后通入饱和食盐水中，可观察到的现象是_______；写出相关反应的化学方程式______________

(3)小苏打既能跟酸反应，又能跟碱反应，应用勒夏特列原理进行解释。_____________

(4)比较同温下浓度均为0.01mol/L的①H2CO3、②Na2CO3、③NaHCO3、④NH4HCO3四种溶液中的大小关系为_______（用编号表示）。

Answer 1

【答案】减小 增大 增大 溶液中有白色沉淀生成 NH3+CO2+NaCl+H2O→NH4Cl+NaHCO3↓ 当NaHCO3溶液加入酸时，促进了HCO3-的水解，生成CO2；当加入碱时，促进了HCO3-的电离，生成碳酸正盐。 ②＞③＞④＞①

【解析】

(1)NO的转化率随温度升高而降低，说明该反应为放热反应，则降低温度后平衡向着正向移动，反应速率减小、氮气体积分数和平衡常数都增大；

(2)氨气极易溶于水，饱和食盐水中先通入氨气再通入二氧化碳会析出碳酸氢钠晶体；

(3)碳酸氢钠在溶液中存在电离平衡HCO3- H++CO32-，水解平衡：HCO3-+H2OH2CO3+OH-；当加入酸时促进了HCO3-的水解；当加入碱时促进了HCO3-的电离；

(4) H2CO3为二元弱酸，分步电离，以第一步电离为主，溶液中c（CO32-）最小；Na2CO3在溶液中电离出碳酸根离子，碳酸根离子的水解程度较小，其溶液中c（CO32-）最大；NaHCO3在溶液中，碳酸氢根离子的水解程度大于其电离程度，溶液中碳酸根离子浓度较小；NH4HCO3溶液中，铵根离子水解溶液呈酸性，抑制了碳酸氢根离子的电离，据此进行解答。

(1)反应中，NO的转化率随温度升高而降低，说明升高温度平衡向着逆向移动，则该反应为放热反应；若降低温度，正逆反应速率都减小，平衡向着吸热的正反应进行，氮气的物质的量增大，则N2的体积分数增大；因为降低温度后氮气和二氧化碳的浓度增大，NO的浓度减小，则平衡常数增大；

答案是：减小；增大；增大；

(2)将氨气和二氧化碳先后通入饱和食盐水中发生反应：NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓；则溶液中会有白色沉淀生成；

答案是：溶液中有白色沉淀生成；NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓；

(3)碳酸氢钠在溶液中存在电离平衡:HCO3-H++CO32-，水解平衡：HCO3-+H2OH2CO3+OH-；当NaHCO3溶液加入酸时，减小了c（OH-），促进了HCO3-的水解，生成CO2；当加入碱时，减小了c(H+)，促进了HCO3-的电离，抑制了HCO3-的水解，生成了碳酸正盐；

答案是：当NaHCO3溶液加入酸时，促进了HCO3-的水解，生成CO2；当加入碱时，促进了HCO3-的电离，生成碳酸正盐；

(4)③④相比较，④中铵根离子水解呈酸性，抑制了碳酸氢根离子的电离，c（CO32-）大小为:③>④；①为二元弱酸，c（CO32-）最小；②Na2CO3在溶液中电离出钠离子和碳酸根离子，碳酸根离子水解程度较小，则其溶液中c（CO32-）最大，所以c（CO32-）的大小关系为: Na2CO3> NaHCO3> NH4HCO3> H2CO3，即: ②＞③＞④＞①；

答案是: ②＞③＞④＞①。