Question

（1）蓋斯是熱化學的奠基人，于1840年提出蓋斯定律，利用這一定律可以從已經精確測定的反應熱效應來計算難于測量或不能測量的反應的熱效應．

已知：N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ•mol^﹣1，

N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=﹣534kJ•mol^﹣1．

請寫出氣態(tài)肼與NO₂氣體完全反應生成氮氣和水蒸氣的熱化學方程式：　　．

（2）已知：N≡N的鍵能是946kJ•mol^﹣1，H﹣H的鍵能為436kJ•mol^﹣1，N﹣H的鍵能為393kJ•mol^﹣1，計算合成氨反應生成1molNH₃的△H=　　kJ•mol^﹣1．

（3）現(xiàn)有25℃、pH=13的Ba（OH）₂溶液，

①該Ba（OH）₂溶液的物質的量濃度為　　

②加水稀釋100倍，所得溶液中由水電離出c（OH^﹣）=　　

③與某濃度鹽酸溶液按體積比（堿與酸之比）1：9混合后，所得溶液pH=11，該鹽酸溶液的pH=　　．

（4）回答醋酸與氫氧化鈉反應的有關問題

①將等體積等物質的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，溶液呈　　（填“酸性”，“中性”或“堿性”，下同），溶液中c（Na⁺）　　c（CH₃COO^﹣）（填“＞”或“=”或“＜”）．

②pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈　　，溶液中c（Na⁺）　　c（CH₃COO^﹣）．

③物質的量濃度相同的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等，則混合后溶液呈　　，醋酸體積　　氫氧化鈉溶液體積．

Answer 1

考點：

用蓋斯定律進行有關反應熱的計算；有關反應熱的計算；pH的簡單計算；酸堿混合時的定性判斷及有關ph的計算．

專題：

化學反應中的能量變化；電離平衡與溶液的pH專題．

分析：

（1）根據蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以適當的系數進行加減構造目標熱化學方程式，反應熱也乘以相應的系數作相應的加減．

（2）根據反應熱△H=反應物的總鍵能﹣生成物的總鍵能，計算合成氨反應N₂+3H₂2NH₃的反應熱△H，進而計算生成1molNH₃的反應熱．

（3）現(xiàn)有25℃、pH=13的Ba（OH）₂溶液中c（OH^﹣）=mol/L=0.1mol/L．

①Ba（OH）₂溶液的物質的量濃度為是氫氧根離子濃度的．

②加水稀釋100倍，溶液中c′（OH^﹣）=0.1mol/L×=0.001mol/L，溶液中氫離子是水電離產生的，水電離生成的氫離子濃度等于水電離生成氫氧根離子濃度，根據Kw=c（H⁺）•c（OH^﹣）計算溶液中c（H⁺）．

③與某濃度鹽酸溶液按體積比（堿與酸之比）1：9混合后，所得溶液pH=11，溶液呈堿性，溶液中c（OH^﹣）=1×10^﹣3 mol/L，令鹽酸的濃度為xmol/L，鹽酸的體積為9L，氫氧化鈉的體積為1L，用x表示出反應后氫氧根離子的濃度，列方程計算x的值，再根據PH=﹣logc（H⁺）計算鹽酸的PH值．

（4）、①將等體積等物質的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，恰好反應，溶液中溶質為醋酸鈉，醋酸鈉是強堿弱酸鹽，醋酸根水解使溶液呈堿性．

②醋酸是弱電解質，電離程度不大，pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液，醋酸大量剩余，醋酸的電離程度大于醋酸根的水解，溶液呈酸性；

③物質的量濃度相同的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等，根據電荷守恒可知氫離子與氫氧根離子的濃度相等，溶液呈中性；溶液中存在醋酸根的水解，由物料守恒可知原醋酸溶液中醋酸的物質的量大于氫氧化鈉的物質的量．

解答：

解：（1）已知：①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ•mol^﹣1，

②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=﹣534kJ•mol^﹣1．

由蓋斯定律，②×2﹣①得2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=（﹣534kJ•mol^﹣1）×2﹣67.7kJ•mol^﹣1=﹣1135.7kJ•mol^﹣1．

故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=﹣1135.7kJ•mol^﹣1．

（2））已知：N≡N的鍵能是946kJ•mol^﹣1，H﹣H的鍵能為436kJ•mol^﹣1，N﹣H的鍵能為393kJ•mol^﹣1，故合成氨反應N₂+3H₂2NH₃的反應熱△H=946kJ•mol^﹣1×2+3×436kJ•mol^﹣1﹣6×393kJ•mol^﹣1=﹣104kJ•mol^﹣1，故生成1molNH₃的△H=﹣104kJ•mol^﹣1×=﹣52kJ•mol^﹣1．

故答案為：﹣52kJ•mol^﹣1．

（3）現(xiàn)有25℃、pH=13的Ba（OH）₂溶液中c（OH^﹣）=mol/L=0.1mol/L．

①Ba（OH）₂溶液的物質的量濃度為是氫氧根離子濃度的，故氫氧化鋇的濃度為0.1mol/L×=0.05mol/L．

故答案為：0.05mol/L．

②加水稀釋100倍，溶液中c′（OH^﹣）=0.1mol/L×=0.001mol/L，溶液中氫離子是水電離產生的，水電離生成的氫離子濃度等于水電離生成氫氧根離子濃度，溶液中c（H⁺）=mol/L=1×10^﹣11mol/L，故所得溶液中由水電離出c（OH^﹣）=1×10^﹣11mol/L．

故答案為：1×10^﹣11mol/L．

③與某濃度鹽酸溶液按體積比（堿與酸之比）1：9混合后，所得溶液pH=11，溶液呈堿性，溶液中c（OH^﹣）=1×10^﹣3 mol/L，令鹽酸的濃度為xmol/L，鹽酸的體積為9L，氫氧化鈉的體積為1L，則1L×0.1mol/L﹣9L×xmol/L=（9L+1L）×1×10^﹣3 mol/L，解得x=0.01，故鹽酸的PH=﹣logc（H⁺）=﹣log0.01=2．

故答案為：2．

（4）、①將等體積等物質的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，恰好反應，溶液中溶質為醋酸鈉，醋酸鈉是強堿弱酸鹽，醋酸根水解使溶液呈堿性，溶液中c（Na⁺）＞c（CH₃COO^﹣）．

故答案為：堿性；＞．

②醋酸是弱電解質，電離程度不大，pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液，醋酸大量剩余，醋酸的電離程度大于醋酸根的水解，溶液呈酸性，溶液中c（Na⁺）＜c（CH₃COO^﹣）．

故答案為：酸性；＜．

③物質的量濃度相同的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等，根據電荷守恒可知氫離子與氫氧根離子的濃度相等，溶液呈中性；溶液中存在醋酸根的水解，由物料守恒可知原醋酸溶液中醋酸的物質的量大于氫氧化鈉的物質的量，故醋酸體積＞氫氧化鈉溶液體積．

故答案為：中性；＞．

點評：

考查利用蓋斯定律書寫熱化學方程式、反應熱的計算、溶液PH值的有關計算、鹽類水解、離子濃度比較等，綜合性較大，難度中等，是對知識的綜合運用，注意基礎知識的理解掌握．