Question

（1）室溫時，將0.1mol氨氣溶于水制成1L溶液，則該溶液的pH為

11

[假設室溫時，K_b（NH₃?H₂O）=1.0×10^-5mol?L^-1]
若在上述溶液中加入稀硫酸，使其恰好完全反應，所得溶液中離子濃度由大到小的順序為

c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

；若向所得溶液中加入少量硫酸銨固體，使溶液的濃度增大，水解程度

減小

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）T=593K，P=2×10⁷Pa的體積百分比為60%的CO及40%的H₂是混合物，讓其通過活性氧化鋅催化劑后，將有一部分轉化為甲醇，反應為：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．已知CO的轉化率為16%，則H₂的轉化率是

48%

，若容器的容積不變，此時氣體的壓強是

1.616×10⁷

Pa．

Answer 1

分析：（1）根據c（OH-）=

Kb．c(NH3．H2O)

 計算氫氧根離子濃度，再根據水的離子積常數計算氫離子濃度，從而得出溶液的PH，氨水和硫酸恰好反應時生成硫酸銨，硫酸銨是強酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，根據電荷守恒和化學式判斷離子濃度大小，溶液的濃度越大，鹽的水解程度越小；
（2）根據一氧化碳和氫氣的關系式計算參加反應的氫氣的量，再根據轉化率公式計算氫氣的轉化率，若容器的體積和溫度不變，則氣體的壓強之比等于物質的量之比．

解答：解：（1）c（OH-）=

Kb．c(NH3．H2O)

=

1×10-5×0.1

mol/L=10^-3 mol/L，c（H⁺）=

10-14

10-3

mol/L=10^-11 mol/L，所以溶液的pH=11，氨水和硫酸恰好反應時生成硫酸銨，硫酸銨是強酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，所以c（H⁺）＞c（OH^-），結合電荷守恒及化學式得c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-），所以離子濃度大小順序是c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），溶液的濃度越大，鹽的水解程度越小，所以硫酸銨的水解程度減小，
故答案為：11；c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；減小；
（2）設混合氣體的物質的量是10mol，則一氧化碳的物質的量是6mol，氫氣的物質的量是4mol，CO的轉化率為16%，則參加反應的一氧化碳的物質的量=6mol×16%=0.96mol，設參加反應的氫氣的物質的量是x，
設減少的氣體的物質的量是y，
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）氣體的物質的量減少
1mol   2mol               2mol
0.96mol x                 y
x=

0.96mol×2mol

1mol

=1.92mol，所以氫氣的轉化率=

1.92mol

4mol

×100%=48%，
y═

0.96mol×2mol

1mol

=1.92mol，
若容器的體積和溫度不變，則氣體的壓強之比等于物質的量之比，
此時氣體的壓強=

2×107Pa×(10-1.92)mol

10mol

=1.616×10⁷Pa，
故答案為：48%；1.616×10⁷．

點評：本題考查pH的簡單計算、化學平衡的有關計算，難度中等，注意（2）題中明確“若容器的體積和溫度不變，則氣體的壓強之比等于物質的量之比”是解此題關鍵．