Question

【题目】请回答下列问题:

(1)已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ/moL、497kJ/mol。N2 (g)+ O2 (g)=2NO(g) H=+180.0kJ/moL。则相同条件下破坏1molNO中化学键需要吸收的能量为_____kJ.

(2)25℃时，pH=5的CH3COOH溶液中，由水电离出的氢离子浓度c(H+)=_____mol/L。

若加入少量NaOH固体，则溶液中_____(填"增大”、“减小”或“不变”)。

(3)25℃下,向某Na2CO3溶液中加入稀盐酸，其含碳元素的微粒物质的量分数(ψ)随溶液pH变化的部分情况如图所示。

①在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32- ____(填“能”或“不能”)大量共存。

②pH=12时，Na2CO3溶液中物料守恒关系为______。当pH=7时，溶液中含碳元素的微粒主要为_________。

③反应的CO32-+H2OHCO3-+OH-的平衡常数Kh=_____。

Answer 1

【答案】 631.5 10-9 不变 不能 c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3) HCO3- 10-4

【解析】(1)旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量值即为化学反应所吸收的能量，结合N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ/moL、497kJ/mol，N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180.0kJ/moL，可以计算NO分子中化学键的键能；
(2)溶液中pH=-lgc(H+)，CH3COOH为酸，水电离出的c(H+)等于溶液中溶液中的c（OH-）；往溶液中加入少量NaOH固体，反应生成醋酸钠，溶液中=，温度不变电离平衡常数不变，溶液中存在电荷守恒；
(3)常温下在Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，先反应生成碳酸氢钠，再与盐酸反应生成二氧化碳、水，
①根据图2可以知道，pH=8时只有碳酸氢根离子，pH大于8时存在碳酸根离子和碳酸氢根离子离子，pH小于8时存在碳酸和碳酸氢根离子，在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-不能共存；
②Na2CO3溶液中物料守恒关系，即Na原子是C原子的2倍，以此分析；pH=7时，溶液中溶质为碳酸氢钠、氯化钠及碳酸，存在的离子主要为：HCO3-；
③当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=1:1时，图象可以知道pH=10，c(H+)=10-10mol/L，由Kw可以知道c（OH-）=10-4 mol/L，据此计算水解平衡常数。

(1)根据N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJmol-1、497kJmol-1以及反应N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180kJmol-1可设NO分子中化学键的键能为X，则有：946kJmol-1+497kJmol-1-2X=180kJmol-1得：X=631.5kJmol-1，故答案为：631.5；
(2)CH3COOH为酸，pH=-lgc(H+)，pH等于5的CH3COOH溶液中C(H+)=1.0×10-5mol/L，25℃时：Kw=c(OH-)×c(H+)=10-14，溶液中的c(OH-)==1.0×10-9mol/L，pH等于5的CH3COOH溶液中氢离子来源为乙酸的电离和水的电离，但乙酸溶液中水电离出的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，所以由水电离出的C(H+)是1.0×10-9mol/L，往溶液中加入少量NaOH固体，反应生成醋酸钠，溶液中=温度不变电离平衡常数不变，故答案为：1.0×10-9mol/L；不变；
(3)常温下在Na2CO3溶液中逐滴加入稀溶液，先反应生成碳酸氢钠，再与盐酸反应生成二氧化碳、水。
①由反应及图象可知，在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存，故答案为：不能；
②Na2CO3溶液中物料守恒关系，即Na原子是C原子的2倍，因此有：c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)；由图象可知，pH=7时，c(OH-)=c(H+)，溶液中含碳元素的主要微粒为HCO3-、H2CO3(少量)，故答案为：c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)；HCO3-；