Question

I.将0.40mol N₂O₄气体充入2 L固定容积的密闭容器中发生如下反应：N₂O₄(g) 2NO₂(g) △H。在T_l℃和T₂℃时，测得NO₂的物质的量随时间变化如下图所示：

(1)T_l℃时，40s～80s内用N₂O₄表示该反应的平均反应速率为_________________mol/(L·s)。

(2)△H___________0(填“>”、“<”或“=”)。

(3)改变条件重新达到平衡时，要使的比值变小，可采取的措施有__________(填序号)。

a.增大N₂O₄的起始浓度            b.升高温度

c.向混合气体中通入NO₂      d.使用高效催化剂

II.已知：常温下，HCN的电离常数为K_a=5×10^－10。

(4)有浓度相同的HCN和NaCN的混合溶液。

①通过计算说明该溶液的酸碱性_____________________________________________。

②该溶液中各离子的浓度由大到小的顺序是___________________________________。

(5)常温下，向某浓度的HCN溶液中逐滴加入NaOH溶液至溶液呈中性。

①该过程溶液中水的电离程度的变化为______________。

②若混合溶液中c(Na⁺)=a mol/L，则c(HCN)=_________mol/L。

Answer 1

【答案】Ⅰ.(1)0.00125

(2)>

(3)ac

Ⅱ.(4)①由HCN的K_a=5×10^－10，则CN^－的水解平衡常数K_h==2×10^－5，因为K_h>K_a，则CN^－的水解程度大于HCN的电离程度，则浓度相同的HCN和NaCN的混合溶液呈碱性。

②c(Na⁺)>c(CN^－)>c(OH^－)>c(H⁺)

(5)①逐渐增大

②200a

【解析】本题考查了化学反应速率的计算、化学平衡移动原理的应用、弱酸的电离、盐类的水解、离子浓度的比较、水的电离及有关计算。Ⅰ、(2)由图象可知T_l℃时，40s～80s内NO₂物质的量改变量为：0.60mol－0.40mol=0.20mol，故v(NO₂)==0.0025 mol/(L·s)，由化学反应速率之比等于计量数之比可得v(N₂O₄)=mol/(L·s)=0.00125 mol/(L·s)。

(2)由图像斜率可知，T_l℃速率大于T₂℃速率，故T_l℃>T₂℃，由图可知，温度由T_l℃到T₂℃，温度降低，NO₂物质的量减小，平衡逆向移动，故逆向为放热反应，正向为吸热反应，则△H>0。

(3)反应物只有一种，增大N₂O₄的起始浓度，即按比例加入反应物，等效为加压，加压平衡逆向移动，所以减小，故a正确。升高温度，平衡正向移动，故增大，故错。生成物只有一种，向混合气体中通入NO₂，即按比例加入生成物，则等效为加压，加压，平衡逆向移动，所以减小，故c正确。使用高效催化剂，催化剂只影响速率不影响平衡，所以使用高效催化剂，不变，故d错。

Ⅱ.(4)①由HCN的K_a=5×10^－10，则CN^－的水解平衡常数K_h===2×10^－5，因为K_h>K_a，所以CN^－的水解程度大于HCN的电离程度，故浓度相同的HCN和NaCN的混合溶液呈碱性。②根据电荷守恒可得c(Na⁺)+c(H⁺)=c(CN^－)+c(OH^－)，由于该溶液呈碱性，则c(OH^－)>c(H⁺)，故c(Na⁺)>c(CN^－)。

(5)常温下，向某浓度的HCN溶液中逐滴加入NaOH溶液至溶液呈中性，溶液中氢离子浓度逐渐减小，对水的电离抑制程度逐渐减小，故水的电离的逐渐增大。②若混合溶液中c(Na⁺)=a mol/L，则根据电荷守恒c(H⁺)=c(OH^－)=10^－7mol/L，故c(Na⁺)=c(CN^－)= a mol/L，故K_a=5×10^－10=,则c(HCN)=200a mol/L。