Question

（16分）（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）; △H=+180．5 kJ·mol^-1

②4NH₃（g）+5O₂（g）= 4NO（g）+6H₂O（g）；△H=-905 kJ·mol^-1

③2H₂（g）十O₂（g）=2H₂O（g）：△H=-483．6 kJ·mol^-1

则N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）的△H=            。

（2）在一定条件下，将2mol N₂与5mol H₂混合于一个10 L的密闭容器中，反应情况如图1所示：

①求5min内的平均反应速率v（NH₃）＝        ；②达到平衡时NH₃的体积分数为         。

图1                                 图2 电解法合成氨装置

（3）近年来科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多品薄膜做电极，实现了高转化率的电解法合成氨（装置如图2）。钯电极A上发生的电极反应式是                                。

（4）草酸（H₂C₂O₄）是一种重要的化工原料。已知常温下0.01 mol·L^-l的H₂C₂O₄、KHC₂O₄、K₂C₂O₄ 溶液的pH如下表所示。

	H2C2O4	KHC2O4	K2C2O4
pH	2.0	3.1	8.1

①用离子方程式表示KHC₂O₄呈酸性的原因：                           

②取一定质量H₂C₂O₄·2H₂O和KHC₂O₄的混合物，加水溶解，配成250 mL溶液，取两份此溶液各25 mL，向第一份溶液中先加入几滴酚酞试液，再滴加0.25 mol·L^-l NaOH溶液至20.00 mL时，溶液由无色变为浅红色；向第二份溶液中滴加适量3 mol·L^-l H₂SO₄溶液酸化后，用0.10 mol·L^-l KMnO₄溶液滴定，当消耗KMnO₄溶液16.00 mL时，溶液由无色变为浅紫红色。请回答下列问题：

a.完成离子方程式：   C₂O₄^2-+    MnO₄^-+   H⁺ ＝    CO₂+   Mn²⁺+    H₂O。

b. 原混合物中H₂C₂O₄·2H₂O和KHC₂O₄的物质的量之比为__________。

 

Answer 1

【答案】

（1）-92．4kJ．mol-1    （2）①0.04mol•L-1•min-1   ②40%

（3）N₂+6 e^—+6H⁺=2NH₃

（4）HC₂O₄^--- H⁺ + C₂O₄^2--

a.  5  2  16  10  2  8         b. 1:3 (4分)

【解析】（1）根据盖斯定律，将①-②+③即可

（2）由所给数据可知：v（NH₃）＝==0.04mol•L-1•min-1；平衡时N₂、H₂、NH₃的物质的量分别为1mol、2mol、2mol，所以NH₃的体积分类为40%

（3）由图示可知：在钯电极B上氢气失电子：3H₂—6e^—=6H⁺

钯电极A上得到NH₃：N₂+6 e^—+6H⁺=2NH₃

(4) ①KHC₂O₄为酸式盐，由于电离程度大于水解程度而呈酸性

②根据化合价升降守恒、电荷守恒、原子守恒配平即可

设每份儿溶液中含H₂C₂O₄·2H₂O、KHC₂O₄的物质的量分别为a mol、b mol

以酚酞为指示剂，终点时混合物均被中和为K₂C₂O₄：2a+b=0.25×0.02

用KMnO₄溶液滴定时，依方程式得到：a+b=0.1×0.016×5/2

得：a= 0.001 mol  b=0.003 mol

所以原混合物中H₂C₂O₄·2H₂O和KHC₂O₄的物质的量之比为1：3