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、497kJ/mol。N2 (g)+ O2 (g)=2NO(g) H=+180.0kJ/moL。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+)=_____mol/L。

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(ψ)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。

②pH=12時，Na2CO3溶液中物料守恒關系為______。當pH=7時，溶液中含碳元素的微粒主要為_________。

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 c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3) HCO3- 10-4

【解析】(1)舊鍵斷裂吸收的能量減去新鍵生成釋放的能量值即為化學反應所吸收的能量，結合N2、O2分子中化學鍵的鍵能分別是946kJ/moL、497kJ/mol，N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180.0kJ/moL，可以計算NO分子中化學鍵的鍵能；
(2)溶液中pH=-lgc(H+)，CH3COOH為酸，水電離出的c(H+)等于溶液中溶液中的c（OH-）；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，溶液中存在電荷守恒；
(3)常溫下在Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸，先反應生成碳酸氫鈉，再與鹽酸反應生成二氧化碳、水，
①根據圖2可以知道，pH=8時只有碳酸氫根離子，pH大于8時存在碳酸根離子和碳酸氫根離子離子，pH小于8時存在碳酸和碳酸氫根離子，在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-不能共存；
②Na2CO3溶液中物料守恒關系，即Na原子是C原子的2倍，以此分析；pH=7時，溶液中溶質為碳酸氫鈉、氯化鈉及碳酸，存在的離子主要為：HCO3-；
③當溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=1:1時，圖象可以知道pH=10，c(H+)=10-10mol/L，由Kw可以知道c（OH-）=10-4 mol/L，據此計算水解平衡常數。

(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Na2CO3溶液中逐滴加入稀溶液，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；
②Na2CO3溶液中物料守恒關系，即Na原子是C原子的2倍，因此有：c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)；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)，故答案為：c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)；HCO3-；