Question

【題目】(1)實驗中不能直接測出石墨和氫氣生成甲烷反應的反應熱，但可測出甲烷、石墨、氫氣燃燒的反應熱：CH4（g）+2O2（g）===CO2（g）+2H2O（l） ΔH1＝－890.3kJ/mol

C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH2＝―393．5kJ/mol

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH3＝―285.8kJ/mol，

則由石墨生成甲烷的反應熱：C(石墨)+2H2(g)=CH4(g) ΔH 4＝ _________________。

(2)體積相同，pH均等于1的鹽酸和CH3COOH溶液，分別加水稀釋m倍、n倍，溶液的pH都變成3，則m________n(填>、<、= )

(3)常溫下，某一元酸HA的Ka=2×10-6，則0.5 mol/L該酸溶液的PH =______。

(4)取濃度相等的NaOH和HCl溶液，以3∶2體積比相混和，所得溶液的pH等于12，則原溶液的濃度為_________________

Answer 1

【答案】-74.8kJ/mol ＜ 3 0.05mol/L

【解析】

（1）已知：①CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ/mol,②C（石墨，s）+O2（g）=CO2（g）；△H2=-393.5kJ/mol,③H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）；△H3=-285.8kJ/moL，反應C（石墨，s）+2H2（g）=CH4（g）可以是②+2×③-①得到，所以焓變△H=（-393.5kJ/mol）+2×（-285.8kJ/moL）-（-890.3kJ/mol）=-74.8kJ/mol，即C（石墨，s）+2H2（g）=CH4（g）△H4=-74.8kJ/mol，故答案為：-74.8kJ/mol；

（2）體積相同，pH均等于1的鹽酸和CH3COOH溶液，加水稀釋時，促進醋酸的電離，氫離子物質的量增多，鹽酸中氫離子物質的量不變，分別加水稀釋m倍、n倍，溶液的pH都變成3，氫離子濃度相等，醋酸稀釋倍數大，故答案為：m＜n；

（3）某一元酸HA的電離方程式為HAA—+H+，設c（H+）=c（Ac-）=amol/L，則電離平衡常數為a2/0.5 mol/L=2×10-6，所以a=10-3mol/L，所以PH=-lgc（H+）=-lg10-3=3，故答案為：3；

（4）設NaOH和HCl的物質的量濃度均為x，NaOH和HCl溶液以3：2體積比相混合，體積分別為3V、2V，酸堿混合后pH=12，則堿過量，剩余的氫氧根離子濃度為：c（OH-）=0.01mol/L，則c（OH-）=（3xV—2xV）/5V =0.01mol/L，解得：x=0.05mol/L，故答案為：0.05mol/L。