Question

9．（1）NaHCO₃溶液中存在多種平衡關系，寫出相應平衡關系所對應的離子方程式：H₂OH⁺+OH^-、HCO₃^-+H₂O+H₂CO₃+OH^-、HCO₃^-+H₂OH₃O⁺+CO₃^2-
NaHCO₃溶液顯堿性的原因：NaHCO₃溶液中HCO₃^-的水解程度大于電離程度，使得溶液中c（OH^-）大于c（H⁺）而顯堿性．
NaHSO₄溶液顯酸性的原因：NaHSO₄溶液中NaHSO₄完全電離成Na⁺、H⁺、SO₄^2-，使得溶液中c（H⁺）大于c（OH^-）而顯堿性．
（2）在101kPa時，H₂在1.00molO₂中完全燃燒生成2.00mol液態H₂O．放出571.6kJ的熱量，表示H₂燃燒熱的熱化學方程式為H₂（g）+0.5O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol．
（3）1.00L 1.00mol/L H₂SO₄溶液與2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反應，放出114.6kJ的熱量，表示其中和熱的熱化學方程式為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，則a=-110.5
（5）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數為K₁，0.5N₂（g）+1.5H₂（g）?NH₃（g） 的平衡常數為K₂，NH₃（g）?0.5N₂（g）+1.5H₂（g） 的平衡常數為K₃，寫出K₁和K₂的關系式K₁=K₂²，寫出K₂和K₃的關系式K₂•K₃=1，寫出K₁和K₃的關系式K₁•K₃²=1．

Answer 1

分析 （1）NaHCO₃溶液存在水的電離平衡、弱酸根離子的水解平衡、電離平衡；
NaHCO₃溶液水解堿性；
NaHSO₄溶液電離顯酸性；
（2）H₂在1.00molO₂中完全燃燒生成2.00mol液態H₂O，放出571.6kJ的熱量，可知1molH₂在0.5molO₂中完全燃燒生成1.00mol液態H₂O，放出285.8kJ的熱量；
（3）生成2molH₂O，放出114.6kJ的熱量，則中和反應生成1molH₂O，放出57.3kJ的熱量；
（4）①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ/mol，
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566.0kJ/mol，
由蓋斯定律可知，①-②×0.5可得C（s）+0.5O₂（g）=CO（g）；
（5）化學計量數為倍數關系，則K為指數關系，互為相反的兩個反應的K互為倒數關系，以此來解答．

解答 解：（1）NaHCO₃溶液中存在H₂OH⁺+OH^-、HCO₃^-+H₂O+H₂CO₃+OH^-、HCO₃^-+H₂O H₃O⁺+CO₃^2-；NaHCO₃溶液顯堿性的原因為NaHCO₃溶液中HCO₃^-的水解程度大于電離程度，使得溶液中c（OH^-） 大于 c（H⁺）而顯堿性；NaHSO₄溶液顯酸性的原因為NaHSO₄溶液中NaHSO₄完全電離成Na⁺、H⁺、SO₄^2-，使得溶液中c（H⁺）大于c（OH^-）而顯堿性，
故答案為：H₂OH⁺+OH^-、HCO₃^-+H₂O+H₂CO₃+OH^-、HCO₃^-+H₂O H₃O⁺+CO₃^2-；NaHCO₃溶液中HCO₃^-的水解程度大于電離程度，使得溶液中c（OH^-） 大于 c（H⁺）而顯堿性；NaHSO₄溶液中NaHSO₄完全電離成Na⁺、H⁺、SO₄^2-，使得溶液中c（H⁺）大于c（OH^-）而顯堿性；
（2）H₂在1.00molO₂中完全燃燒生成2.00mol液態H₂O，放出571.6kJ的熱量，可知1molH₂在0.5molO₂中完全燃燒生成1.00mol液態H₂O，放出285.8kJ的熱量，則表示H₂燃燒熱的熱化學方程式為H₂（g）+0.5O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol，
故答案為：H₂（g）+0.5O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
（3）生成2molH₂O，放出114.6kJ的熱量，則中和反應生成1molH₂O，放出57.3kJ的熱量，則表示其中和熱的熱化學方程式為0.5H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=0.5Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，
故答案為：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，
由蓋斯定律可知，①-②×0.5可得C（s）+0.5O₂（g）=CO（g），則a=（-393.5）-（-566.0）×0.5=-110.5，
故答案為：-110.5；    
（5）由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數為K₁，0.5N₂（g）+1.5H₂（g）?NH₃（g） 的平衡常數為K₂，K₁和K₂的關系式為K₁=K₂²；
由0.5N₂（g）+1.5H₂（g）?NH₃（g） 的平衡常數為K₂、NH₃（g）?0.5N₂（g）+1.5H₂（g） 的平衡常數為K₃，K₂和K₃的關系式為K₂•K₃=1；
由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數為K₁、NH₃（g）?0.5N₂（g）+1.5H₂（g） 的平衡常數為K₃，K₁和K₃的關系式為K₁•K₃²=1，
故答案為：K₁=K₂²；K₂•K₃=1； K₁•K₃²=1．

點評 本題考查化學平衡常數的含義、電離與水解、熱化學反應等，為高頻考點，把握相關反應原理為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意反應原理的應用，綜合性較強，題目難度不大．