Question

【题目】(1)含11.2 g KOH的稀溶液与1 L0.1mol/L的H2SO4溶液反应放出11.46 kJ的热量，该反应表示中和热的热化学方程式为___________________。

(2)将0.40 mol N2O4气体充入2 L的恒容密闭容器中发生如下反应：N2O4(g) 2NO2(g)ΔH。在T1℃和T2℃时，测得NO2的物质的量随时间变化如图所示：

①T1℃，40～80 s内用N2O4表示该反应的平均反应速率为________mol/(L·s)。

②ΔH________0(填“>”、“<”或“=”)。

(3)向甲、乙两个容积均为1 L的恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同条件下(温度T ℃)，发生下列反应：A(g)+B(g)xC(g) ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示:

①甲容器平衡后物质B的转化率为_______；

②T℃ 时该反应的平衡常数为________。

(4)在25 ℃下，将a mol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)。

①则溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)；

②用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb＝__________________。

Answer 1

【答案】KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH=－57.3kJ/mol 0.00125 > 61% 2 中

【解析】

(1)先计算KOH、H2SO4的物质的量，然后判断哪种物质过量，确定反应产生1mol液态水放出的热量，即得该反应的中和热的热化学方程式；

(2)① Tl℃时，40s～80s内二氧化氮的物质的量从0.40mol变为0.60mol，根据v=计算出用二氧化氮表示的平均反应速率，然后根据反应速率与化学计量数成正比计算出用N2O4表示的平均反应速率；

②根据图象曲线变化可知，Tl℃时反应速率大于T2℃，且T2℃达到平衡时二氧化氮的物质的量小于Tl℃，根据温度对化学平衡的影响判断该反应的反应热；

(3)①先根据图示计算出甲容器中A的转化量，再结合方程式中A、B的转换关系，计算出B的转化量，最后根据转化率等于转化量与总量的比得到该物质的转化率；

②计算甲、乙容器中A的转化率，再根据压强对A转化率的影响来确定x值，进而利用三段式得到该反应平衡时的物质的量浓度，带入平衡常数表达式，可计算出其平衡常数的值；

(4)氨水与盐酸发生反应HCl+NH3H2O═NH4Cl+H2O，根据电荷守恒分析溶液的酸碱性，再根据平衡浓度计算氨水的电离常数。

(1)11.2g即0.2molKOH的稀溶液与1L、0.1mol/L的H2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量，其中碱含有的OH-的物质的量是0.2mol，酸溶液含有的H+的物质的量为0.1mol/L×1L×2=0.2mol，二者恰好反应生成0.2mol水，放出11.46kJ的热量则反应产生1mol水放出热量为11.46kJ÷0.2=57.3kJ，因此该反应的表示中和热的热化学方程式为：KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH=－57.3kJ/mol；

(2)①Tl℃时，40s～80s内二氧化氮的物质的量从0.40mol变为0.60mol，则用二氧化氮表示该时间段的平均反应速率为：v(NO2)==0.0025mol/（Ls），化学反应速率与化学计量数成正比，则v(N2O4)= v(NO2)=0.00125mol/（Ls）；

②根据图象曲线变化可知，Tl℃时反应速率大于T2℃，则温度大小为：Tl℃＞T2℃，而在T2℃达到平衡时二氧化氮的物质的量小于Tl℃，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，则该反应为吸热反应，△H＞0；

(3)①甲容器中A反应的物质的量为△n(A)=(2-0.78)mol/L×1L=1.22mol，根据A和B的关系式知，参加反应的B的物质的量也是1.22mol，则B的转化率=×100%=61%；

②甲容器反应达到平衡后，c(A)0.78mol/L，A的转化率=×100%=61%；乙容器中，A的转化率=×100%=50%，即压强越大，A的转化率越高，说明该反应的正反应是气体体积减小的反应，因此x=1。反应方程式为：

A(g) + B(g) C(g)

c(始)(mol/L) 2 2 0

c(变)(mol/L) 1.2 1.22 1.22

c(平)(mol/L) 0.78 0.78 1.22

所以该反应的平衡常数K==2；

(4)①氨水与盐酸发生反应HCl+NH3H2O═NH4Cl+H2O，根据电荷守恒：c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)，反应平衡时溶液c(NH4+)=c(Cl-)，则溶液中c(H+)=c(OH-)，所以溶液呈中性；

②平衡时由于c(NH4+)=c(Cl-)，则c(NH4+)==0.005mol/L，根据物料守恒可得c(NH3H2O)=mol/L-0.005mol/L=(-0.005)mol/L，溶液为中性，则c(OH-)=10-7mol/L，所以NH3H2O的电离常数Kb=。