Question

【題目】請回答下列問題：

（1）已知：N2、O2分子中化學鍵的鍵能分別是946kJ·mol-1、497 kJ·mol-1，N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0kJ·mol-1。則相同條件下破壞1molNO中化學鍵需要吸收的能量為_______kJ。

（2）25℃時，pH=5的CH3COOH溶液中，由水電離出的氫離子濃度c(H+)=____ kJ·mol-1；若加入少量NaOH固體，則溶液中_____(填“增大”、“減小”或“不變”)。

（3）25℃下，向某Na2CO3溶液中加入稀鹽酸，其含碳元素的微粒物質的量分數（φ）隨溶液pH變化的部分情況如圖所示。

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

②當pH =7時,溶液中含碳元素的微粒主要為________。溶液中各種離子的物質的量濃度大小關系為______________。

③反應的CO32-+H2OHCO3－+OH－的平衡常數Kh=______。

Answer 1

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

【解析】(1)根據N2、O2分子中化學鍵的鍵能分別是946kJmol-1、497kJmol-1以及反應N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJmol-1可設NO分子中化學鍵的鍵能為X，則有：946kJmol-1+497kJmol-1-2X=180kJmol-1 得：X=631.5kJmol-1，故答案為：631.5；

(2)CH3COOH為酸，pH=-lgc(H+)，pH等于5的CH3COOH溶液中C(H+)=1.0×10-5mol/L，25℃時：Kw=c(OH-)×c(H+)=10-14，溶液中的c(OH-)==1.0×10-9mol/L，pH等于5的CH3COOH溶液中氫離子來源為乙酸的電離和水的電離，但乙酸溶液中水電離出的氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，所以由水電離出的C(H+)是1.0×10-9mol/L，往溶液中加入少量NaOH固體，反應生成醋酸鈉，溶液中= 溫度不變電離平衡常數不變，故答案為：1.0×10-9mol/L；不變；

(3)常溫下在20mL0.1mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，先反應生成碳酸氫鈉，再與鹽酸反應生成二氧化碳、水。

①由反應及圖象可知，在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存，故答案為：不能；

②由圖象可知，pH=7時，c(OH-)=c(H+)，溶液中含碳元素的主要微粒為HCO3-、H2CO3(少量)，電荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+c(OH-)，則c(Na+)＞c(Cl-)，因HCO3-水解，則c(Na+)＞c(Cl-)＞c(HCO3-)＞c(OH-)=c(H+)，故答案為：HCO3-；c(Na+)＞c(Cl-)＞c(HCO3-)＞c(OH-)=c(H+)；

③CO32-的水解常數Kh=，當溶液中c(HCO3-)：c(CO32-)=1：1時，圖象可知pH=10，c(H+)=10-10mol/L，由Kw可知c(OH-)=10-4mol/L，則Kh==c(OH-)=10-4mol/L，故答案為：10-4。