题目内容

根据化学反应原理,回答下列问题:
(1)将溶液甲:pH=4的NH4Cl溶液及溶液乙:pH=4的盐酸,分别加水稀释10倍,pH变化较大的是溶液
 
(填“甲”、“乙”,下同),稀释后水的电离程度较大的是溶液
 
.
(2)在密闭容器中加入一定量N2O5,发生分解反应:2N2O5(g)?4NO2(g)+O2(g)△H>0.
①该反应平衡常数表达式为k=
 
.
②提出一个合理措施,使得该反应反应速率减小,且平衡向正反应方向移动
 
.
③通过NOx传感器可监测汽车尾气中NOx含量,工作原理如图1:写出NiO电极的电极反应式
 
.
(3)25℃时,0.1mol Na2CO3与盐酸混合所得的一组体积为1L的溶液,溶液中部分微粒与pH 的关系如图2所示.
①CO32-水解反应的平衡常数即水解常数Kh=
c(HC
O
-
3
)?c(OH-)
c(C
O
2-
3
)
,选择图中合理数据,算得CO32-水解常数Kh=
 
.
②W点所示的溶液中:3c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-)
 
(选填“>”“<”或“=”)c(Na+).
考点:pH的简单计算,化学电源新型电池,化学平衡的影响因素,化学平衡的计算
专题:
分析:(1)强酸溶液稀释,氢离子浓度随体积变化减小,氯化铵溶液稀释除随体积变化浓度减小外,稀释促进铵根离子的水解;
(2)化学平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值;减小压强平衡向气体体积增大的方向移动;NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮;
(3)当PH=11时,c(CO32-)=0.08mol/L,c(HCO3-)=0.02mol/L,结合水解常数Kh=
c(HC
O
-
3
)?c(OH-)
c(C
O
2-
3
)
计算,根据电荷守恒结合W点c(CO32-)=c(HCO3-)判断.
解答: 解:(1)pH均为4的盐酸和NH4Cl溶液,分别加水稀释10倍,盐酸溶液PH变化为5,氯化铵铵根离子水解促进,溶液中氢离子浓度减小的少,溶液PH小于5,所以pH较大的是盐酸,稀释后水的电离程度较大的是NH4Cl溶液;
故答案为:乙;甲;
(2)①化学平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值,即K=
C4(NO2)C(O2)
C2(N2O5)
,故答案为:
C4(NO2)C(O2)
C2(N2O5)
;
②该反应正反应是体积增大的反应,减小压强平衡向气体体积增大的方向移动,即向正反应移动,故答案为:减小压强;    
③NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮,所以电极反应式为:NO+O2--2e-=NO2,故答案为:NO+O2--2e-=NO2;
(3)①当PH=11时,c(OH-)=1×10-3mol/L,c(CO32-)=0.08mol/L,c(HCO3-)=0.02mol/L,所以水解常数Kh=
c(HC
O
-
3
)?c(OH-)
c(C
O
2-
3
)
=
0.02mol/L×1×10-3mol/L
0.08mol/L
=2.5×10-4,
故答案为:2.5×10-4;
②根据电荷守恒可知,溶液中离子应该满足关系式c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3-),W点c(CO32-)=c(HCO3-),所以c(Na+)+c(H+)=3c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-),所以3c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-)>c(Na+),故答案为:>.
点评:本题考查了水的离子积常数有关计算、平衡常数表达式、碳酸钠和盐酸反应中离子浓度大小比较,该题是高考中的常见题型,属于综合性试题的考查,对学生的思维能力提出了较高的要求,本题贴近高考,综合性强,侧重对学生能力的培养,意在培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力.该题的关键是在明确反应原理的基础上利用好几种守恒关系,即电荷守恒、物料守恒以及质子守恒,然后结合图象和题意灵活运用即可,题目难度中等.
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