Question

【题目】请回答下列问题：

（1）已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ·mol-1、497 kJ·mol-1，N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0kJ·mol-1。则相同条件下破坏1molNO中化学键需要吸收的能量为_______kJ。

（2）25℃时，pH=5的CH3COOH溶液中，由水电离出的氢离子浓度c(H+)=____ kJ·mol-1；若加入少量NaOH固体，则溶液中_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（3）25℃下，向某Na2CO3溶液中加入稀盐酸，其含碳元素的微粒物质的量分数（φ）随溶液pH变化的部分情况如图所示。

①在同一溶液中，H2CO3、HCO3－、CO32-______（填“能”或“不能”）大量共存。

②当pH =7时,溶液中含碳元素的微粒主要为________。溶液中各种离子的物质的量浓度大小关系为______________。

③反应的CO32-+H2OHCO3－+OH－的平衡常数Kh=______。

Answer 1

【答案】 631.5 10-9 不变 不能 HCO3- c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(H+)=c(OH-) 10-4

【解析】(1)根据N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJmol-1、497kJmol-1以及反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJmol-1可设NO分子中化学键的键能为X，则有：946kJmol-1+497kJmol-1-2X=180kJmol-1 得：X=631.5kJmol-1，故答案为：631.5；

(2)CH3COOH为酸，pH=-lgc(H+)，pH等于5的CH3COOH溶液中C(H+)=1.0×10-5mol/L，25℃时：Kw=c(OH-)×c(H+)=10-14，溶液中的c(OH-)==1.0×10-9mol/L，pH等于5的CH3COOH溶液中氢离子来源为乙酸的电离和水的电离，但乙酸溶液中水电离出的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，所以由水电离出的C(H+)是1.0×10-9mol/L，往溶液中加入少量NaOH固体，反应生成醋酸钠，溶液中= 温度不变电离平衡常数不变，故答案为：1.0×10-9mol/L；不变；

(3)常温下在20mL0.1mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，先反应生成碳酸氢钠，再与盐酸反应生成二氧化碳、水。

①由反应及图象可知，在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存，故答案为：不能；

②由图象可知，pH=7时，c(OH-)=c(H+)，溶液中含碳元素的主要微粒为HCO3-、H2CO3(少量)，电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+c(OH-)，则c(Na+)＞c(Cl-)，因HCO3-水解，则c(Na+)＞c(Cl-)＞c(HCO3-)＞c(OH-)=c(H+)，故答案为：HCO3-；c(Na+)＞c(Cl-)＞c(HCO3-)＞c(OH-)=c(H+)；

③CO32-的水解常数Kh=，当溶液中c(HCO3-)：c(CO32-)=1：1时，图象可知pH=10，c(H+)=10-10mol/L，由Kw可知c(OH-)=10-4mol/L，则Kh==c(OH-)=10-4mol/L，故答案为：10-4。