Question

【題目】根據(jù)所學(xué)原理，完成下列各題

(1)從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是舊鍵斷裂和新鍵的形成過程。已知反應(yīng)：N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) △H=﹣93kJ/mol。試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)，計(jì)算a 的數(shù)值為____kJ/mol。

化學(xué)鍵	H﹣H	N﹣H	N≡N
鍵能/(kJ/mol)	436	a	945

(2)25 ℃時(shí)，將a mol/L氨水與0.01 mol/L鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c(NH4+)=c(Cl-)，則溶液顯________(填“酸”“堿”或“中”)性。用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb＝________。

(3)向含有BaSO4的飽和溶液中

①加入Na2SO4溶液,則c(Ba2+)__________(填“變大”、“變小”或“不變”，下同)。

②若改加更多的固體BaSO4，則c(Ba2+)將__________。

(4)目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝。

①圖中用石墨做電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2。則陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式為___________。

②電解一段時(shí)間，當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為112 mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，停止電解。通過陽離子交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為________mol。

Answer 1

【答案】391 中 減小 不變 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑＋4H+ 0.01

【解析】

(1) 化學(xué)反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和計(jì)算；

(2)根據(jù)電荷守恒分析解答；

(3)①根據(jù)沉淀溶解平衡分析；②從沉淀溶解平衡平衡常數(shù)分析；

(4)①陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，由題意可知，氯離子放電生成ClO2，由元素守恒可知，有水參加反應(yīng)，結(jié)合電荷守恒可知，同時(shí)生成氫離子；

②在陰極發(fā)生反應(yīng)：2H++2e-=H2↑，根據(jù)n=計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量，通過陽離子交換膜的陽離子為+1價(jià)離子，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算陽離子的物質(zhì)的量。

(1) N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) △H=﹣93kJ/mol。，化學(xué)反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物鍵能總和—生成物鍵能總和，所以可得：-93kJ/mol=945kJ/mol+3×436kJ/mol-6×a，解得a=391kJ/mol；

(2)根據(jù)電荷守恒可得：c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-)，由于溶液中c(NH4+)=c(Cl-)，所以c(H+)=c(OH-)，溶液顯中性；室溫下，Kw=10-14，c(OH-)=10-7mol/L，混合溶液中c(NH3·H2O)=，c(NH4+)=c(Cl-)=×10-2mol/L，所以該一水合氨的化學(xué)平衡常數(shù)Kb==；

(3)①BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡：BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)，向溶液中加入Na2SO4溶液，溶液中c(SO42-)增大，根據(jù)平衡移動(dòng)原理可知：該平衡逆向移動(dòng)，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，溶液中c(Ba2+)減小；

②若向該沉淀溶解平衡中加更多的固體BaSO4，由于溫度不變，各種離子的濃度不變，所以c(Ba2+)的濃度不變；

(4)①陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，由題意可知，氯離子放電生成ClO2，由元素守恒可知，有水參加反應(yīng)，結(jié)合電荷守恒可知，同時(shí)生成氫離子，陽極電極反應(yīng)式為：Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+；

②在陰極發(fā)生2H++2e--=H2↑，氫氣的物質(zhì)的量為n(H2)=

通過陽離子交換膜的陽離子為+1價(jià)離子，故交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為0.005mol×2=0.01mol。