Question

【题目】Ⅰ．工业合成氨反应在生产中具有重要意义，完成下列问题：

(1)写出合成氨反应的热化学方程式：____。

(2)在甲乙两个体积均为 2L 固定容积的密闭容器中，分别充入甲：1molN2、3molH2 和乙：2molN2、6molH2(其它条件相同)，经过足够长的时间后，在乙容器中放出热量_____________ (填“大于”、 “小于”或“等于”)在甲容器中放出热量的 2 倍。

(3)下列图像分别代表焓变(△H)、混合气体平均相对分子质量()、N2 体积分数 φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间关系，其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是_____________ 。

A.

B.

C.

D.

Ⅱ．常温下，有浓度均为 0.1 mol·L－1 的下列 4 种溶液：①H2SO4 溶液②CH3COOH 溶液③Na2CO3 溶液④NaOH 溶液

(1)以上 4 种溶液 pH 由大到小的排列顺序是______________(填序号)，其中由水电离出的H＋浓度最小的是____________ (填序号)。

(2)③溶液中离子浓度由大到小的顺序____________。

(3)该温度下向②中加入少量 CH3COONa，此时的值____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

Answer 1

【答案】N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=92.4kJ/mol 大于 BC ④③②① ① c（Na+）＞c（CO32—）＞c（OH—）＞c（HCO3—）＞c（H+）

【解析】

Ⅰ．(1) △H=反应物的活化能生成物的活化能，92.4KJ/mol=E1E2，该热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=92.4kJ/mol；

(2) 在甲乙两个体积均为 2L 固定容积的密闭容器中，分别充入甲：1molN2、3molH2 和乙：2molN2、6molH2(其它条件相同)，等效平衡是给甲容器加压；

(3) A.对与固定的反应焓变是固定不变的，与平衡状态无关，故A错误；

B. 随着反应的进行，气体物质的量减小，气体的质量不变，则混合气体平均相对分子质量逐渐增大，当混合气体平均相对分子质量不变时即是平衡状态，故B正确；

C. 随着反应的进行，N2体积分数Φ(N2)逐渐减小，当Φ(N2)不变时即是平衡状态，故C正确；

D. 容器的体积不变，气体的质量守恒，则混合气体的密度始终不变，所以混合气体的密度不变时，不一定是平衡状态，故D错误；

Ⅱ．(1)硫酸是二元强酸，溶液显强酸性；醋酸是弱酸；碳酸钠溶液中CO32－的水解程度强于H2CO3的电离程度，溶液显弱碱性；氢氧化钠是强碱，溶于水显强碱性；水是弱电解质，存在电离平衡H2OH＋＋OH－。因此酸电离出的氢离子浓度或碱电离出的OH－浓度越大，对水的电离抑制程度越大；

(2)由于碳酸钠溶液中CO32－的水解程度强于H2CO3的电离程度，溶液显碱性；

(3)CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+，加入CH3COONa固体，c（CH3COO-）增大，平衡左移，c（H+）减小；CH3COOH的电离平衡常数K= ，温度不变，电离平衡常数不变；

Ⅰ．(1) △H=反应物的活化能生成物的活化能，92.4KJ/mol=E1E2，该热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=92.4kJ/mol；故答案为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=92.4kJ/mol；

(2) 在甲乙两个体积均为 2L 固定容积的密闭容器中，分别充入甲：1molN2、3molH2 和乙：2molN2、6molH2(其它条件相同)，等效平衡是给甲容器加压，合成氨是气体体积减小的反应，增大压强反应正向移动，放出更多的热量，在乙容器中放出热量大于在甲容器中放出热量的 2 倍；

(3) A.对与固定的反应焓变是固定不变的，与平衡状态无关，故A错误；

B. 随着反应的进行，气体物质的量减小，气体的质量不变，则混合气体平均相对分子质量逐渐增大，当混合气体平均相对分子质量不变时即是平衡状态，故B正确；

C. 随着反应的进行，N2体积分数Φ(N2)逐渐减小，当Φ(N2)不变时即是平衡状态，故C正确；

D. 容器的体积不变，气体的质量守恒，则混合气体的密度始终不变，所以混合气体的密度不变时，不一定是平衡状态，故D错误；

故答案为：BC。

Ⅱ．(1)硫酸是二元强酸，溶液显强酸性；醋酸是弱酸；碳酸钠溶液中CO32－的水解程度强于H2CO3的电离程度，溶液显弱碱性；氢氧化钠是强碱，溶于水显强碱性，所以这4种溶液pH由大到小的顺序是④③②①；水是弱电解质，存在电离平衡H2OH＋＋OH－。因此酸电离出的氢离子浓度或碱电离出的OH－浓度越大，对水的电离抑制程度越大。硫酸中氢离子浓度大于氢氧化钠溶液中OH－浓度，所以硫酸溶液中由水电离的H＋浓度最小，答案选①；

(2)由于碳酸钠溶液中CO32－的水解程度强于H2CO3的电离程度，溶液显碱性，所以溶液中各离子浓度由大到小的顺序是c（Na+）＞c（CO32—）＞c（OH—）＞c（HCO3—）＞c（H+）；

(3)CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+，加入/span>CH3COONa固体，c（CH3COO-）增大，平衡左移，c（H+）减小；CH3COOH的电离平衡常数K= ，温度不变，电离平衡常数不变，故变大，的值变小，故答案为：变小；