Question

【題目】運用化學反應原理研究氮、磷等單質及其化合物的反應有重要意義．
（1）試判斷用于汽車凈化的一個反應2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g），在298K、100kPa下能否自發進行（填“能”或“否”）．已知：在298K、100kPa下該反應的△H=﹣113.0kJmol﹣1 ， △S=﹣145.3Jmol﹣1K﹣1 ．
（2）25℃下，將a molL﹣1的氨水與0.005molL﹣1的硫酸等體積混合，反應平衡時溶液中c（NH4+）=2c（SO42﹣），用含a的代數式表示NH3H2O的電離常數Kb= ．
（3）25℃時，Ksp（BaSO4）=1.1×10﹣10 ， Ksp（BaCO3）=2.6×10﹣9 ， 現將BaCl2溶液滴入濃度均為0.01molL﹣1的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中，當兩種沉淀共存時，溶液中c （CO32﹣）：c（SO42﹣）=（不考慮CO32﹣的水解）
（4）次磷酸（H3PO2）是一種一元中強酸，重要的精細化工產品．
①寫出次磷酸的電離方程式： ．
②已知某溫度下0.01mol/L的NaOH溶液pH=10，將該NaOH溶液與等濃度等體積的H3PO2溶液混合，混合后溶液pH=7，則此時c（OH﹣）﹣c（H3PO2）= ． 該溫度下將pH=a的鹽酸Vaml與pH=b的氫氧化鈉Vbml混合后溶液呈中性，且a+b=10，則Va：Vb= ．

Answer 1

【答案】
（1）能
（2）
（3）260：11
（4）H3PO2?H2PO2﹣+H+；10﹣7；1：100
【解析】解：（1）已知：在298K、100kPa下該反應的△H=﹣113.0kJmol﹣1 ， △S=﹣145.3Jmol﹣1K﹣1 ， △G=△H﹣T△S=﹣113.0 kJmol﹣1﹣298 K×（﹣145.3 Jmol﹣1K﹣1）×10﹣3≈﹣69.7 kJmol﹣1＜0，反應自發進行，所以答案是：能；（2）在25℃下，將amol/L的氨水與0.005mol/L的硫酸等體積混合，反應平衡時溶液呈中性，c（H+）=c（OH﹣），平衡時溶液中c（NH4+）=2c（SO42﹣）=0.005mol/L，根據物料守恒得c（NH3 ． H2O）=（0.5a﹣0.005）mol/L，根據電荷守恒得c（H+）=c（OH﹣）=10﹣7mol/L，溶液呈中性，NH3H2O的電離常數Kb= = = ，所以答案是： ；（3）298K時，Ksp（BaSO4）=1.1×10﹣10 ， Ksp（BaCO3）=2.6×10﹣9 ， 現將BaCl2溶液滴入濃度均為0.01molL﹣1的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中，當兩種沉淀共存時，BaCO3+SO42﹣=BaSO4+CO32﹣ ， K= = × = = = ，溶液中c （CO32﹣）：c （SO42﹣）=260：11，
所以答案是：260：11；（4）①H3PO2是一元中強酸，溶液中部分電離出氫離子，所以其電離方程式為H3PO2H2PO2﹣+H+ ， 所以答案是：H3PO2H2PO2﹣+H+；②已知某溫度下0.01mol/L的NaOH溶液pH=10，氫離子濃度c（H+）=10﹣10mol/L，該溫度下Kw=10﹣12 ， 將該NaOH溶液與等濃度等體積的H3PO2溶液混合恰好反應生成鹽為NaH2PO2 ， 混合后溶液PH=7，溶液顯堿性，溶液中存在電荷守恒為：c（Na+）+c（H+）=c（OH﹣）+c（H2PO2 ﹣），物料守恒為：c（Na+）=c（H2PO2﹣）+c（H3PO2）計算得到離子濃度關系，c（OH﹣）﹣c（H3PO2）=c（H+）=10﹣7mol/L，該溫度下將pH=a的鹽酸Vaml與pH=b的氫氧化鈉Vbml混合后溶液呈中性，且a+b=10，氫離子物質的量等于氫氧根離子物質的量，Va ml×10﹣amol/L=Vbml× ，Va：Vb=10﹣12+a+b ， a+b=10，Va：Vb=1：100，所以答案是：10﹣7；1：100．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解反應熱和焓變的相關知識，掌握在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱．