Question

9．（1）NaHCO₃溶液中存在多种平衡关系，写出相应平衡关系所对应的离子方程式：H₂OH⁺+OH^-、HCO₃^-+H₂O+H₂CO₃+OH^-、HCO₃^-+H₂OH₃O⁺+CO₃^2-
NaHCO₃溶液显碱性的原因：NaHCO₃溶液中HCO₃^-的水解程度大于电离程度，使得溶液中c（OH^-）大于c（H⁺）而显碱性．
NaHSO₄溶液显酸性的原因：NaHSO₄溶液中NaHSO₄完全电离成Na⁺、H⁺、SO₄^2-，使得溶液中c（H⁺）大于c（OH^-）而显碱性．
（2）在101kPa时，H₂在1.00molO₂中完全燃烧生成2.00mol液态H₂O．放出571.6kJ的热量，表示H₂燃烧热的热化学方程式为H₂（g）+0.5O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol．
（3）1.00L 1.00mol/L H₂SO₄溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，表示其中和热的热化学方程式为0.5H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=0.5Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol．
（4）已知C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ/mol，
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566.0kJ/mol，
C（s）+0.5O₂（g）=CO（g）△H₃=akJ/mol，则a=-110.5
（5）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常数为K₁，0.5N₂（g）+1.5H₂（g）?NH₃（g） 的平衡常数为K₂，NH₃（g）?0.5N₂（g）+1.5H₂（g） 的平衡常数为K₃，写出K₁和K₂的关系式K₁=K₂²，写出K₂和K₃的关系式K₂•K₃=1，写出K₁和K₃的关系式K₁•K₃²=1．

Answer 1

分析 （1）NaHCO₃溶液存在水的电离平衡、弱酸根离子的水解平衡、电离平衡；
NaHCO₃溶液水解碱性；
NaHSO₄溶液电离显酸性；
（2）H₂在1.00molO₂中完全燃烧生成2.00mol液态H₂O，放出571.6kJ的热量，可知1molH₂在0.5molO₂中完全燃烧生成1.00mol液态H₂O，放出285.8kJ的热量；
（3）生成2molH₂O，放出114.6kJ的热量，则中和反应生成1molH₂O，放出57.3kJ的热量；
（4）①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ/mol，
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566.0kJ/mol，
由盖斯定律可知，①-②×0.5可得C（s）+0.5O₂（g）=CO（g）；
（5）化学计量数为倍数关系，则K为指数关系，互为相反的两个反应的K互为倒数关系，以此来解答．

解答 解：（1）NaHCO₃溶液中存在H₂OH⁺+OH^-、HCO₃^-+H₂O+H₂CO₃+OH^-、HCO₃^-+H₂O H₃O⁺+CO₃^2-；NaHCO₃溶液显碱性的原因为NaHCO₃溶液中HCO₃^-的水解程度大于电离程度，使得溶液中c（OH^-） 大于 c（H⁺）而显碱性；NaHSO₄溶液显酸性的原因为NaHSO₄溶液中NaHSO₄完全电离成Na⁺、H⁺、SO₄^2-，使得溶液中c（H⁺）大于c（OH^-）而显碱性，
故答案为：H₂OH⁺+OH^-、HCO₃^-+H₂O+H₂CO₃+OH^-、HCO₃^-+H₂O H₃O⁺+CO₃^2-；NaHCO₃溶液中HCO₃^-的水解程度大于电离程度，使得溶液中c（OH^-） 大于 c（H⁺）而显碱性；NaHSO₄溶液中NaHSO₄完全电离成Na⁺、H⁺、SO₄^2-，使得溶液中c（H⁺）大于c（OH^-）而显碱性；
（2）H₂在1.00molO₂中完全燃烧生成2.00mol液态H₂O，放出571.6kJ的热量，可知1molH₂在0.5molO₂中完全燃烧生成1.00mol液态H₂O，放出285.8kJ的热量，则表示H₂燃烧热的热化学方程式为H₂（g）+0.5O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol，
故答案为：H₂（g）+0.5O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
（3）生成2molH₂O，放出114.6kJ的热量，则中和反应生成1molH₂O，放出57.3kJ的热量，则表示其中和热的热化学方程式为0.5H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=0.5Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，
故答案为：0.5H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=0.5Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol；
（4）①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ/mol，
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566.0kJ/mol，
由盖斯定律可知，①-②×0.5可得C（s）+0.5O₂（g）=CO（g），则a=（-393.5）-（-566.0）×0.5=-110.5，
故答案为：-110.5；    
（5）由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常数为K₁，0.5N₂（g）+1.5H₂（g）?NH₃（g） 的平衡常数为K₂，K₁和K₂的关系式为K₁=K₂²；
由0.5N₂（g）+1.5H₂（g）?NH₃（g） 的平衡常数为K₂、NH₃（g）?0.5N₂（g）+1.5H₂（g） 的平衡常数为K₃，K₂和K₃的关系式为K₂•K₃=1；
由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常数为K₁、NH₃（g）?0.5N₂（g）+1.5H₂（g） 的平衡常数为K₃，K₁和K₃的关系式为K₁•K₃²=1，
故答案为：K₁=K₂²；K₂•K₃=1； K₁•K₃²=1．

点评 本题考查化学平衡常数的含义、电离与水解、热化学反应等，为高频考点，把握相关反应原理为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意反应原理的应用，综合性较强，题目难度不大．