Question

（1）NO₂有较强的氧化性，能将SO₂氧化生成SO₃，本身被还原为NO，已知下列两反应过程中能量变化如图1所示：

则NO₂氧化SO₂的热化学方程式为

 

．
（2）在2L密闭容器中放入1mol氨气，在一定温度进行如下反应：
2NH₃（g）═N₂（g）+3H₂（g），反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的数据见下表

时间t/min	0	1	2	3	4	5
总压强P： 100kPa	5	5.6	6.4	6.8	7	7

则平衡时氨气的转化率为

 

．
（3）25℃，某二元弱酸H₂A与NaOH溶液反应可生成NaHA、Na₂A，溶液中含A各微粒的分布分数（平衡时某含A微粒的浓度占各含A微粒浓度之和的分数）随溶液变化的情况如图2所示：
已知：10^3.04=1.1×10³，10^4.37=2.3×10⁴；25℃，K_a1（H₂CO₃）=4.4×10^-7，K_a2（H₂CO₃）=4.7×10^-11
①若向0.1mol?L^-1 NaHA溶液中加入少量NaOH溶液，

c(A2-)

c(HA-)

的值

 

（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），

c(H+)

c(OH-)

的值

 

．
②若向0.1NaHAmol?L^-1溶液中加入氨水至溶液呈中性，则c（H₂A）+c（NH₄⁺）

 

c（A）（填“大于”、“小于”或“等于”）．
③计算HA二级电离平衡常数K_a2=

 

．
④将过量H₂A加入Na₂CO₃溶液中反应的离子方程式为：

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,弱电解质在水溶液中的电离平衡,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算,氮的氧化物的性质及其对环境的影响

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）根据图示写出两个热化学方程式，根据盖斯定律由这两个反应得到NO₂（g）与SO₂（g）生成SO₃（g）和NO（g）的反应热，再书写热化学反应方程式；
（2）根据数据判断4分钟达到平衡，利用压强之比等于物质的量之比计算；
（3）①在溶液中存在HA^-H⁺+A^2-，当溶液中加入少量NaOH溶液时，与H⁺与反应，平衡正向移动，HA^-浓度变小，A^2-浓度变大，H⁺浓度变小，所以

c(A2-)

c(HA-)

的值增大，

c(H+)

c(OH-)

　变小，据此答题；
②向0.1NaHAmol?L^-1溶液中加入氨水至溶液呈中性，根据质子守恒可得c（H₂A）+c（NH₄⁺）=c（OH^-）+c（A^2-），因为溶液呈中性，即c（H⁺）=c（OH^-），所以c（H₂A）+c（NH₄⁺）=c（A^2-），据此答题；
③根据HA^-H⁺+A^2-，当溶液PH=4.37时，据图可知c（HA^-）=c（A^2-），此时K_a2=

c(A2-)?c(H+)

c(HA-)

=c（H⁺）=10^-4.37=4.35×10^-5，据此答题；
④因为K_a1（H₂CO₃）=4.4×10^-7，小于H₂A的二级电离平衡常数4.35×10^-5，所以HA^-的酸性强于H₂CO₃，根据强酸制弱酸的道理，可写出方程式：2H₂A+CO₃^2-=2HA^-+CO2↑+H₂O，据此答题．

解答： 解：（1）由图示得到以下两个方程式：
①2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1，
②2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1，
根据盖斯定律可知，由

①-②

2

可得NO₂（g）+SO₂（g）═SO₃（g）+NO（g），
则△H=

-196.6kJ/mol-(-113.0kJ/mol)

2

=-41.8kJ?mol^-1，
故答案为：NO₂（g）+SO₂（g）═SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ?mol^-1；
（2）根据数据判断4分钟达到平衡，设氨气的转化率为a，利用压强之比等于物质的量之比计算；
       2NH₃ ?N₂+3H₂ △n
       2        1    3      2
       a        0.5a  1.5a  a

5

7

=

1

1+a

，解得a=0.4，故氨气的转化率为40%，故答案为：40%；
（3）①在溶液中存在HA^-H⁺+A^2-，当溶液中加入少量NaOH溶液时，与H⁺与反应，平衡正向移动，HA^-浓度变小，A^2-浓度变大，H⁺浓度变小，所以

c(A2-)

c(HA-)

的值增大，

c(H+)

c(OH-)

　变小，故答案为：增大；减小；
②向0.1NaHAmol?L^-1溶液中加入氨水至溶液呈中性，根据质子守恒可得c（H₂A）+c（NH₄⁺）=c（OH^-）+c（A^2-），因为溶液呈中性，即c（H⁺）=c（OH^-），所以c（H₂A）+c（NH₄⁺）=c（A^2-），故答案为：等于；
③根据HA^-H⁺+A^2-，当溶液PH=4.37时，据图可知c（HA^-）=c（A^2-），此时K_a2=

c(A2-)?c(H+)

c(HA-)

=c（H⁺）=10^-4.37=4.35×10^-5，故答案为：4.35×10^-5；
④因为K_a1（H₂CO₃）=4.4×10^-7，小于H₂A的二级电离平衡常数4.35×10^-5，所以HA^-的酸性强于H₂CO₃，根据强酸制弱酸的道理，可写出方程式：2H₂A+CO₃^2-=2HA^-+CO₂↑+H₂O，故答案为：2H₂A+CO₃^2-=2HA^-+CO₂↑+H₂O．

点评：本题主要考查了化学原理中的热化学方程式的书写、溶液中电解质电离平衡的影响因素、电离平衡常数的应用等知识点，难度中等．