Question

I．描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示，下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数（K_a）和弱碱的电离平衡常数（K_b）．
表1

酸或碱	电离平衡常数（Ka或 Kb）
CH3COOH	1.8×10^-5
HNO2	4.6×10^-4
HCN	5×10^-10
HClO	3×10^-8
NH3•H2O	1.8×10^-5

请回答下列问题：
（1）上述四种酸中，酸性最弱的是    （用化学式表示）．下列能使醋酸溶液中CH₃COOH的电离程度增大，而电离平衡常数不变的操作是    （填序号）．
A．升高温度   B．加水稀释  C．加少量的CH₃COONa固体  D．加少量冰醋酸
（2）CH₃COONH₄的水溶液呈    （选填“酸性”“中性”或“碱性”），理由是：    ，溶液中各离子浓度大小的关系是    ．
II．氮是地球上含量最丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：（图中涉及物质为气态）
（1）如图是1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式    ．
（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H＜0，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：请完成下列问题．

t/℃	200	300	400
K	K1	K2	0.5

①试比较K₁、K₂的大小，K₁_     K₂（填写“＞”、“=”或“＜”）．
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是    （填序号字母）：
a．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2      b．v （N₂）_正=3v （H₂）_逆
c．容器内压强保持不变                       d．混合气体的密度保持不变
③在400℃时，当测得NH₃和N₂、H₂的物质的量分别为1mol和2mol、3mol时，则该反应的v（N₂）_正    v（N₂）_逆（填写“＞”、“=”或“＜”）．

Answer

Ⅰ、（1）对于一元弱酸，电离平衡常数越大则酸性越强；根据弱电解质电离平衡移动的影响因素来回答；
（2）CH3COONH4的醋酸根离子和铵根离子水解程度一样来确定溶液的酸碱性，结合电荷守恒来确定溶液中离子浓度的大小；
Ⅱ、（1）根据热化学方程式的含义和书写方法来写；
（2）①对于放热反应温度越高反应平衡常数越小；
②根据化学平衡状态时，各物质的浓度不随时间变化而变化以及正逆反应速率相等来回答；
③根据浓度熵和平衡常数的关系来确定平衡的移动方向．
【解析】
Ⅰ、（1）对于一元弱酸，电离平衡常数越大则酸性越强，反之则酸性越弱，HCN的电离平衡常数最小，则酸性最弱；
根据醋酸的电离平衡：CH3COOH⇌CH3COO-+H+，
A、升高温度，电离程度增大，电离平衡常数增大，故A错误；
 B．加水稀释，电离程度增大，电离平衡常数不变，故B正确；
C．加少量的CH3COONa固体，电离出的醋酸根对醋酸的电离平衡起抑制作用，电离程度减小，电离平衡常数不变，故C错误；
D．加少量冰醋酸，则醋酸浓度增大，根据越稀越电离的事实，则电离程度减小，平衡常数不变，故D错误．
故答案为：HCN；B；
（2）醋酸铵溶液中，醋酸水解显碱性，铵根离子水解显酸性，CH3COOH与NH3•H2O的电离平衡常数相等，CH3COO-和NH4+在相等浓度时的水解程度相同，酸性和碱性程度相当，溶液显中性，即c（H+）=c（OH-），根据电荷守恒：c（NH4+）+c（H+）=c（Cl-）＞c（H+）=c（OH-），c（H+）+c（NH4+）=c（Cl-）+c（OH-），得出c（NH4+）=c（Cl-）并且大于水解生成的c（H+）、c（OH-），即 c（NH4+）=c（Cl-）＞c（H+）=c（OH-）．
故答案为：中性；CH3COOH与NH3•H2O的电离平衡常数相等，可知CH3COO-和NH4+在相等浓度时的水解程度相同；c（NH4+）=c（Cl-）＞c（H+）=c（OH-）；
Ⅱ、（1）根据图示信息，可以知道1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中会释放234KJ的能量，即热化学方程式为：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1，
故答案为：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1，故答案为：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1；
（2）①由于合成氨反应是放热反应，温度越高，原料的转化率越低，平衡常数越小，故有K1＞K2，故答案为：＞；
②a、达平衡时，各物质的浓度不再随时间的变化而变化，容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2，不能作为平衡状态的标志，故a错误；
b、3v （N2）正=v （H2）逆可判断反应达平衡状态，化学反应速率之比等于方程式的系数之比，故b错误；
c、对于反应前后气体物质的量变化的反应，容器内压强保持不变可以作为平衡状态的判据，故c正确；
d、由于容积不变，容器内气体的密度始终不变，故d错误；
故答案为：c；
③400℃时，浓度商Qc=＜K，说明反应正向进行，因此有v（N2）正＞v（N2）逆，故答案为：＞．