Question

（1）盖斯是热化学的奠基人，于1840年提出盖斯定律，利用这一定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应．
已知：N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ?mol^-1，
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ?mol^-1．
请写出气态肼与NO₂气体完全反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式：______．
（2）已知：N≡N的键能是946kJ?mol^-1，H-H的键能为436kJ?mol^-1，N-H的键能为393kJ?mol^-1，计算合成氨反应生成1molNH₃的△H=______kJ?mol^-1．
（3）现有25℃、pH=13的Ba（OH）₂溶液，
①该Ba（OH）₂溶液的物质的量浓度为______
②加水稀释100倍，所得溶液中由水电离出c（OH^-）=______
③与某浓度盐酸溶液按体积比（碱与酸之比）1：9混合后，所得溶液pH=11，该盐酸溶液的pH=______．
（4）回答醋酸与氢氧化钠反应的有关问题
①将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，溶液呈______（填“酸性”，“中性”或“碱性”，下同），溶液中c（Na⁺）______c（CH₃COO^-）（填“＞”或“=”或“＜”）．
②pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈______，溶液中c（Na⁺）______c（CH₃COO^-）．
③物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等，则混合后溶液呈______，醋酸体积______氢氧化钠溶液体积．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数作相应的加减．
（2）根据反应热△H=反应物的总键能-生成物的总键能，计算合成氨反应N₂+3H₂2NH₃的反应热△H，进而计算生成1molNH₃的反应热．
（3）现有25℃、pH=13的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=mol/L=0.1mol/L．
①Ba（OH）₂溶液的物质的量浓度为是氢氧根离子浓度的．
②加水稀释100倍，溶液中c′（OH^-）=0.1mol/L×=0.001mol/L，溶液中氢离子是水电离产生的，水电离生成的氢离子浓度等于水电离生成氢氧根离子浓度，根据Kw=c（H⁺）?c（OH^-）计算溶液中c（H⁺）．
③与某浓度盐酸溶液按体积比（碱与酸之比）1：9混合后，所得溶液pH=11，溶液呈碱性，溶液中c（OH^-）=1×10^-3 mol/L，令盐酸的浓度为xmol/L，盐酸的体积为9L，氢氧化钠的体积为1L，用x表示出反应后氢氧根离子的浓度，列方程计算x的值，再根据PH=-logc（H⁺）计算盐酸的PH值．
（4）、①将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，恰好反应，溶液中溶质为醋酸钠，醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根水解使溶液呈碱性．
②醋酸是弱电解质，电离程度不大，pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液，醋酸大量剩余，醋酸的电离程度大于醋酸根的水解，溶液呈酸性；
③物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等，根据电荷守恒可知氢离子与氢氧根离子的浓度相等，溶液呈中性；溶液中存在醋酸根的水解，由物料守恒可知原醋酸溶液中醋酸的物质的量大于氢氧化钠的物质的量．
解答：解：（1）已知：①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ?mol^-1，
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ?mol^-1．
由盖斯定律，②×2-①得2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=（-534kJ?mol^-1）×2-67.7kJ?mol^-1=-1135.7kJ?mol^-1．
故答案为：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7kJ?mol^-1．
（2））已知：N≡N的键能是946kJ?mol^-1，H-H的键能为436kJ?mol^-1，N-H的键能为393kJ?mol^-1，故合成氨反应N₂+3H₂2NH₃的反应热△H=946kJ?mol^-1×2+3×436kJ?mol^-1-6×393kJ?mol^-1=-104kJ?mol^-1，故生成1molNH₃的△H=-104kJ?mol^-1×=-52kJ?mol^-1．
故答案为：-52kJ?mol^-1．
（3）现有25℃、pH=13的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=mol/L=0.1mol/L．
①Ba（OH）₂溶液的物质的量浓度为是氢氧根离子浓度的，故氢氧化钡的浓度为0.1mol/L×=0.05mol/L．
故答案为：0.05mol/L．
②加水稀释100倍，溶液中c′（OH^-）=0.1mol/L×=0.001mol/L，溶液中氢离子是水电离产生的，水电离生成的氢离子浓度等于水电离生成氢氧根离子浓度，溶液中c（H⁺）=mol/L=1×10^-11mol/L，故所得溶液中由水电离出c（OH^-）=1×10^-11mol/L．
故答案为：1×10^-11mol/L．
③与某浓度盐酸溶液按体积比（碱与酸之比）1：9混合后，所得溶液pH=11，溶液呈碱性，溶液中c（OH^-）=1×10^-3 mol/L，令盐酸的浓度为xmol/L，盐酸的体积为9L，氢氧化钠的体积为1L，则1L×0.1mol/L-9L×xmol/L=（9L+1L）×1×10^-3 mol/L，解得x=0.01，故盐酸的PH=-logc（H⁺）=-log0.01=2．
故答案为：2．
（4）、①将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，恰好反应，溶液中溶质为醋酸钠，醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根水解使溶液呈碱性，溶液中c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）．
故答案为：碱性；＞．
②醋酸是弱电解质，电离程度不大，pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液，醋酸大量剩余，醋酸的电离程度大于醋酸根的水解，溶液呈酸性，溶液中c（Na⁺）＜c（CH₃COO^-）．
故答案为：酸性；＜．
③物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等，根据电荷守恒可知氢离子与氢氧根离子的浓度相等，溶液呈中性；溶液中存在醋酸根的水解，由物料守恒可知原醋酸溶液中醋酸的物质的量大于氢氧化钠的物质的量，故醋酸体积＞氢氧化钠溶液体积．
故答案为：中性；＞．
点评：考查利用盖斯定律书写热化学方程式、反应热的计算、溶液PH值的有关计算、盐类水解、离子浓度比较等，综合性较大，难度中等，是对知识的综合运用，注意基础知识的理解掌握．