Question

【題目】熱化學和各類平衡等都是化學研究的對象

(1)已知：①2O2(g)+N2(g)==N2O4(l) △H1；

②N2(g)+2H2(g)==N2H4(g) △H2；

③O2(g)+2H2(g)==2H2O(g) △H3；

④2N2H4(g) +N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g) △H4。

上述反成熱效應之間的關系式為△H4 =_______(用含△H1、△H2、△H3的代數式表示）。

(2)將不同量的H2O(g)和CO(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應：H2O(g)+CO(g) H2(g)+CO2(g)，得到如下表三組數據：

實驗組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		達到平衡 所需時間/min
		H2O	CO	H2	CO
1	800	2	4	4/3	8/3	6
2	900	1	2	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

①該反應的逆反應為______(填“吸熱”或“放熱”）反應；實驗2的平衡常數K=________。

②若實驗3達到平衡時與實驗2達到平衡狀態時各物質的體積分數分別相等，且t<3，則a、b應滿足的關系是_______(用含a、b的代數式表示）。

③若保持溫度和容積不變，向實驗1再增加4molH2O(g)，使反應達到新的平衡。下列說法不正確的是______（填序號）。

A.新、舊平衡時容器內氣體的壓強之比是5 : 3

B.新平衡時H2O的轉化率增大

C.新平衡時CO的濃度是0.8 mol·L-l

D.新、舊平衡時容器內氣體密度之比為5 : 3

(3)室溫下，用0.1 mol·L-l的KOH溶液滴定10.00Ml0.10 mol·L-l H2C2O4 (二元弱酸）溶液，所得滴定曲線如圖(混合溶液的體積可看成混合前溶液的體積之和)。請回答下列問題：

a.點②所示溶液中的電荷守恒式為________________________。

b.點③所示溶液中所有離子的濃度由大到小的順序為___________________。

c.成④所示溶液中c(K+)+c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=________mol/L。

Answer 1

【答案】 2△H3-2△H2-△H1 吸熱 0.17（或） b=2a且a>1 BD c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-) c(K+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-) 0.10

【解析】（1）本題考查熱化學反應方程式的計算，根據蓋斯定律，應是2×③－②×2－①得出△H4=2△H3－2△H2－△H1；（2）①考查化學平衡常數計算，

實驗1組 H2O(g)+CO(g) H2(g)+CO2(g)

起始濃度： 1 2 0 0

變化濃度：2/3 2/3 2/3 2/3

平衡濃度：1/3 4/3 2/3 2/3 根據平衡常數的表達式K=c(CO2)×c(H2)/[c(CO)×c(H2O)]=2×2/(1×4)=1，同理實驗2的化學平衡常數為1/6，升高溫度平衡向逆反應方向移動，即逆反應方向是吸熱反應；②考查等效平衡，兩組實驗達到平衡，組分的體積分數相等，說明兩個平衡是等效平衡，即a/b=2/4，b=2a，實驗3達到平衡所用時間比實驗2少，說明實驗3反應速率快，反應物物質的量比實驗2大，即a>1，綜上所述，，b=2a，且a>1；③再通入4mol水蒸氣時，設生成二氧化碳x mol·L－1，則 H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)

初始濃度： 3 2 0 0

變化濃度： x x x x

平衡濃度： 3－x 2－x x x 溫度不變，化學平衡常數不變，則有K=x2/[(3－x)×(2－x)]=1，解得x=1.2，A、壓強之比等于物質的量之比，舊平衡物質的量為(1/3＋4/3＋2/3＋2/3)×2mol=6mol，新平衡物質的量為(1.8＋0.8＋1.2＋1.2)×2mol=10，新平衡與舊平衡的壓強之比為10：6=5：3，故A說法正確；B、舊平衡H2O的轉化率為2/3，新平衡H2O的轉化率為0.4，因此新平衡H2O的轉化率降低，故B說法錯誤；C新平衡是CO的濃度為0.8mol·L－1，故C說法正確；D、兩個平衡容器的容積相同，即密度之比等于氣體質量之比，舊平衡的密度與新平衡的密度之比為(1×18＋2×28)×2：(3×18＋2×28)×2=74：110 ≠3：5，故D說法錯誤；（3）a.因為草酸是二元弱酸，當加入10mLKOH時，溶液中的溶質為KHC2O4，因此點②時，溶液中的溶質為NaHC2O4和H2C2O4，電荷守恒：c(K＋)+c(H＋)=c(HC2O4－)+2c(C2O42－)+c(OH－)；b.根據a的分析，此時溶液中溶質為KHC2O4，③時溶液顯酸性，說明HC2O4－的電離程度大于其水解程度，即離子濃度大小關系是c(K＋)>c(HC2O4－)>c(H＋)>c(C2O42－)>c(OH－) ；c.當加入20mLKOH時，溶液中的溶質為K2C2O4，因此④點時的溶質為KHC2O4和K2C2O4，根據物料守恒：c(H2C2O4)＋c(HC2O4－)＋c(C2O42－)=10×10－3×0.1/25×10－3mol·L－1=0.04mol·L－1，c(K＋)=15×10－3×0.1/25×10－3mol·L－1=0.06mol·L－1， c( K＋) +c( H2C2O4) +c( HC2O4－)+c(C2O42－)=0.1mol·L－1。