Question

（1）根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水發(fā)生下列反應：N₂（g）+3H₂O（l）?2NH₃（g）+

3

2

O₂（g）△H=akJ?mol^-1
進一步研究NH₃生成量與溫度的關系，常壓下達到平衡時測得部分實驗數(shù)據(jù)如下表：

T/K	303	313	323
NH3生成量/（10-6mol）	4.8	5.9	6.0

①此合成反應的a______0；△S______0，（填“＞”、“＜”或“=”）
②已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1，則上述合成反應中a=______kJ?mol^-1
（2）已知：常溫下0.1mol/L的某酸H₂A的pH=4，則該酸為______酸（填“強”或“弱”），H₂A的電離方程式為______，該溶液中由水電離出的c（H⁺）=______．
（3）一定溫度下，兩種酸：a、鹽酸b、醋酸：
①當兩種酸的物質的量濃度相同時，c（H⁺）：a______b（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；
②在pH相同、體積相同的兩種酸溶液中加入過量的鐵粉，反應結束時生成H₂的總體積：a______b．
③將pH相同，體積相同的兩種酸溶液分別加水稀釋100倍，所得溶液的pH值：a______b．

Answer 1

（1）①由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度，NH₃生成量增大，說明平衡向正反應方向移動，則正反應應為吸熱反應，a＞0，由方程式可知反應生成氣體的物質的量增多，則△S＞0，
故答案為：＞；＞；
②已知：①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1，
則利用蓋斯定律，將①×2-②×3可得常溫下氮氣與水反應生成氨氣與氧氣的熱化學方程式為：
2N₂（g）+6H₂O（l）═4NH₃（g）+3O₂（g）△H=2×（-92.4kJ?mol^-1）-3×（-571.6kJ?mol^-1）=+1536kJ?mol^-1，
所以其熱化學反應方程式為：2N₂（g）+6H₂O（l）═4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1536kJ?mol^-1，
第（1）題中氮氣的計量數(shù)是1，則a=

1

2

（+1536kJ?mol^-1）=+768kJ?mol^-1 ，
故答案為：+768kJ?mol^-1；
（2）常溫下，0.1mol/L的某酸H₂A的pH=4，說明該酸部分電離，則為弱酸，H₂A是二元弱酸，分步電離，第一步電離方程式為：H₂A?H⁺+HA^-，酸性溶液中水電離出的氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子濃度，所以該溶液中由水電離出的c（H⁺）=

10-14

10-4

mol/L=10^-10 mol/L，
故答案為：弱；H₂A?H⁺+HA^-；10^-10 mol/L；
（3）醋酸是弱電解質，醋酸溶液中存在醋酸電離平衡，氯化氫是強電解質，
①醋酸部分電離，氯化氫完全電離，所以當兩種酸的物質的量濃度相同時，c（H⁺）：a＞b，
故答案為：＞；
②在pH相同的醋酸和鹽酸，醋酸的濃度大于鹽酸，pH、體積相同的兩種酸溶液醋酸的物質的量大于鹽酸，兩種溶液中加入過量的鐵粉，反應結束時生成H₂的總體積：a＜b，
故答案為：＜；
③在pH相同的醋酸和鹽酸，醋酸的濃度大于鹽酸，稀釋過程中促進醋酸電離，則醋酸溶液中氫離子濃度大于鹽酸，所以將pH相同，體積相同的兩種酸溶液分別加水稀釋100倍，所得溶液的pH值：a＞b，
故答案為：＞．