Question

Ⅰ．（1）1molNO₂和1molCO反应生成CO₂和NO过程中的能量变化如图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式

 

（2）向上述可逆反应中加入催化剂，则E₁（填增大、减小或不变，下同）

 

；E₂；

 

此反应的△H

 

，原因是

 

Ⅱ．已知90℃时，水的离子积常数为1×10^-12．在此温度下，将pH=10的NaOH溶液与pH=4的H₂SO₄溶液混合，得到pH=7的混合溶液．则NaOH溶液与H₂SO₄溶液的体积比是

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算

专题：基本概念与基本理论

分析：Ⅰ、（1）依据图象分析计算反应的焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物化学键形成放出的能量，标注物质聚集状态和对应反应焓变写出反应的热化学方程式；
（2）加入催化剂能降低反应所需的活化能，但是不改变反应物的总能量和生成物的总能量；
Ⅱ、90℃时，水的离子积常数为1×10^-12，K_w=c（OH^-）×c（H⁺），PH=6时，溶液呈中性．pH=4的H₂SO₄溶液，c（H⁺）=1×10^-4mol/L，pH=10的NaOH溶液，根据K_w=c（OH^-）×c（H⁺），c（OH^-）=

1×10 -12

1×10 -10

mol/L=1×10^-2mol/L，要使混合液的pH=7，溶液呈碱性，即氢氧化钠过量，混合溶液中氢氧根离子的物质的量浓度=

10 -12

10 -7

=10^-5 mol/L．据此解答．

解答： 解：Ⅰ、（1）依据图象分析计算反应的焓变△H=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物化学键形成放出的能量=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，
热化学方程式为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1，
故答案为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1；
（2）加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E₁和E₂都减小，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变，所以催化剂对反应热无影响，
故答案为：减小；减小；不变；加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E₁和E₂都减小，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变；
Ⅱ、90℃时，水的离子积常数为1×10^-12，K_w=c（OH^-）×c（H⁺），PH=6时，溶液呈中性．
pH=4的H₂SO₄溶液，c（H⁺）=1×10^-4mol/L，pH=8的NaOH溶液，根据K_w=c（OH^-）×c（H⁺），c（OH^-）=

1×10 -12

1×10 -10

mol/L=1×10^-2mol/L，设pH=4的H₂SO₄溶液XL和pH=10的NaOH溶液YL混合，混合液的pH=7，氢氧化钠过量，混合溶液中氢氧根离子的物质的量浓度=

10 -12

10 -7

=10^-5 mol/L，两种溶液混合后氢氧化钠的物质的量浓度：

10 -2Y-10 -4X

X+Y

=10^-5mol/L，所以X：Y=11：999，
故答案为：11：999．

点评：本题考查了热化学方程式书写方法，混合溶液PH的计算，难度不大，注意该题中中性溶液的PH不等于7而是为6，能灵活运用水的离子积常数是解本题的关键．