Question

（1）根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道，在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水發(fā)生下列反應(yīng)：N₂（g）+3H₂O（l）?2NH₃（g）+

3

2

O₂（g）△H=a kJ?mol^-1
進(jìn)一步研究NH₃生成量與溫度的關(guān)系，常壓下達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

T/K	303	313	323
NH3生成量/（10-6mol）	4.8	5.9	6.0

①此合成反應(yīng)的a

＞

0；△S

＞

0，（填“＞”、“＜”或“=”）
②已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1，則上述合成反應(yīng)中a=

+768

 kJ?mol^-1
（2）已知：常溫下0.1mol/L的某酸H₂A的pH=4，則該酸為

弱

酸（填“強(qiáng)”或“弱”），H₂A的電離方程式為

H₂A?H⁺+HA^-

，該溶液中由水電離出的c（H⁺）=

10^-10 mol/L

．
（3）一定溫度下，兩種酸：a、鹽酸  b、醋酸：
①當(dāng)兩種酸的物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，c（H⁺）：a

＞

 b（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；
②在pH相同、體積相同的兩種酸溶液中加入過(guò)量的鐵粉，反應(yīng)結(jié)束時(shí)生成H₂的總體積：a

＜

b．
③將pH相同，體積相同的兩種酸溶液分別加水稀釋100倍，所得溶液的pH值：a

＞

b．

Answer 1

分析：（1）①溫度越高，氨氣的產(chǎn)量越大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，并結(jié)合反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)解答；
②根據(jù)蓋斯定律計(jì)算；
（2）在水溶液里只有部分電離的酸是弱酸，二元弱酸分步電離，酸性溶液中水電離出的氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子濃度；
（3）①弱酸部分電離，強(qiáng)酸完全電離，根據(jù)其電離程度判斷離子濃度大��；
②同體積同pH的醋酸和鹽酸，醋酸的濃度大于鹽酸，與足量鐵反應(yīng)生成氫氣的體積與酸的物質(zhì)的量成正比；
③同體積同pH的醋酸和鹽酸，醋酸的濃度大于鹽酸，稀釋相同的倍數(shù)，弱酸的pH變化小．

解答：解：（1）①由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度，NH₃生成量增大，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)應(yīng)為吸熱反應(yīng)，a＞0，由方程式可知反應(yīng)生成氣體的物質(zhì)的量增多，則△S＞0，
故答案為：＞；＞；
②已知：①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1，
則利用蓋斯定律，將①×2-②×3可得常溫下氮?dú)馀c水反應(yīng)生成氨氣與氧氣的熱化學(xué)方程式為：
2N₂（g）+6H₂O（l）═4NH₃（g）+3O₂（g）△H=2×（-92.4kJ?mol^-1）-3×（-571.6kJ?mol^-1）=+1536kJ?mol^-1，
所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：2N₂（g）+6H₂O（l）═4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1536kJ?mol^-1，
第（1）題中氮?dú)獾挠?jì)量數(shù)是1，則a=

1

2

（+1536kJ?mol^-1）=+768kJ?mol^-1 ，
故答案為：+768kJ?mol^-1；
（2）常溫下，0.1mol/L的某酸H₂A的pH=4，說(shuō)明該酸部分電離，則為弱酸，H₂A是二元弱酸，分步電離，第一步電離方程式為：H₂A?H⁺+HA^-，酸性溶液中水電離出的氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子濃度，所以該溶液中由水電離出的c（H⁺）=

10-14

10-4

mol/L=10^-10 mol/L，
故答案為：弱；H₂A?H⁺+HA^-；10^-10 mol/L；
（3）醋酸是弱電解質(zhì)，醋酸溶液中存在醋酸電離平衡，氯化氫是強(qiáng)電解質(zhì)，
①醋酸部分電離，氯化氫完全電離，所以當(dāng)兩種酸的物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，c（H⁺）：a＞b，
故答案為：＞；
②在pH相同的醋酸和鹽酸，醋酸的濃度大于鹽酸，pH、體積相同的兩種酸溶液醋酸的物質(zhì)的量大于鹽酸，兩種溶液中加入過(guò)量的鐵粉，反應(yīng)結(jié)束時(shí)生成H₂的總體積：a＜b，
故答案為：＜；
③在pH相同的醋酸和鹽酸，醋酸的濃度大于鹽酸，稀釋過(guò)程中促進(jìn)醋酸電離，則醋酸溶液中氫離子濃度大于鹽酸，所以將pH相同，體積相同的兩種酸溶液分別加水稀釋100倍，所得溶液的pH值：a＞b，
故答案為：＞．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用、弱電解質(zhì)的電離等知識(shí)點(diǎn)，明確弱電解質(zhì)濃度和pH的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，注意熵變與氣體物質(zhì)的量的關(guān)系，為易錯(cuò)點(diǎn)．