Question

二碳化学的研究在工业生产中具有重要意义。

(1)在一定温度和压强下，已知：

化学键	C—H	C—O	O—H	C=O	O=O	C—C
键能(kJ·mol^-1)	414	326	464	728	498	332

①CH₃CH₂OH(g)+1/2O₂(g)CH₃CHO(g)+H₂O(g)△H₁=____________。

②若2CH₃CHO(g)+O₂(g)2CH₃COOH(g)反应可自发进行，

则CH₃CH₂OH(g)+O₂(g)CH₃COOH(g)+H₂O(g)△H₂_____0(填“>”、“<”或“=”)。

(2)将一定量CH₃CH₂OH和O₂充入恒温、恒压密闭容器中，发生反应2CH₃CH₂OH(g)+O₂(g)2CH₃CHO(g)+2H₂O(g)至平衡状态。下列图像不合理的是_________。

(3)己知：25℃，Ka(CH₃COOH)=1.75×10^-5，Kb(NH₃·H₂O)= 1.75×10^-5， ≈1.3，lgl.3≈0.1

①25℃，0.lmol·L^-1CH₃COOH 溶液的pH =______；将0.1 mol·L^-1CH₃COOH溶液与0.1mol·L^-1的氨水等体积混合，所得溶液中离子浓度大小关系为__________________。

②25℃，0.2 mol·L^-1NH₄Cl溶液中NH₄⁺水解反应的平衡常数K_h=_____ (保留2位有效数字)。

③25℃，向0.1 mol·L^-1氨水中加入少量NH₄Cl固体，NH₃·H₂ONH₄⁺ + OH^-的电离平衡_______（填“正”、“逆”或者“不”）移；请用氨水和某种铵盐（其它试剂与用品自选)，设计一个实验证明NH₃·H₂O是弱电解质___________。

Answer

203 kJ·mol-1 < B 2.9 c(CH3COO-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) 5.7×10-10 逆 取少量氨水于试管中，滴加2~3滴酚酞试液，再加入少量醋酸铵固体，充分振荡后溶液红色变浅。证明NH3·H2O 是弱电解质（其它合理答案均可）

【解析】(1)①根据反应的焓变等于反应物的键能和减去生成的键能和可知：CH3CH2OH(g) +1/2 O2(g) CH3CHO(g)+ H2O(g) △H1=(414×5+332+464+326+498×)kJ·mol-1-(414×4+332+728+464×2)kJ·mol-1=203 kJ·mol-1 kJ·mol-1；

②已知2CH3CHO(g) +O2(g) 2CH3COOH(g)的△S＜0，若2CH3CHO(g) +O2(g) 2CH3COOH(g)反应可自发进行，则△G=△H2-T△S＜0，故△H2＜0；

(2 )A．气体的总质量不变，混合气体的体积增大，则密度先减小后不变，故A正确；B．气体的总质量不变，混合气体的总物质的最变大，平衡摩尔质量逐渐变小，最终不变，故B错误；C．随反应的进行，反应物的量逐渐减小，生成物的量逐渐增大，最终不变，故C正确；D．反应物的转化率未平衡前增大，平衡后不变，故D正确；答案为A。

(3)① 已知CH3COOHCH3COO-+H+，25℃，0.lmol·L-1CH3COOH 溶液中Ka(CH3COOH)=[c(H+)×c(CH3COO-)]÷c(CH3COOH)=1.75×10-5，则c(H+)2=1.75×10-5÷c(CH3COOH)=1.75×10-5÷0.1mol/L=1.75×10-6，c(H+)=×10-3mol/L=1.3×10-3mol/L，此时溶液的pH=3-lg1.3=2.9；CH3COOH的电离能力和NH3·H2O相同，则CH3COO-和NH4+水解能力也相同，则CH3COONH4溶液显中性，等浓度等体积的CH3COOH溶液和的氨水混合恰好生成CH3COONH4，结合电荷守恒式c(CH3COO-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)，所得溶液中离子浓度大小关系为 c(CH3COO-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)；

②已知NH4+ +H2ONH3·H2O+H+，此时Kh=Kw÷Kb(NH3·H2O)=1×10-14÷1.75×10-5=5.7×10-10 ；

③25℃，向0.1 mol·L-1氨水中加入少量NH4Cl固体，溶液中NH4+浓度增大，NH3·H2ONH4+ + OH-的电离平衡逆向移；欲证明NH3·H2O是弱电解质，可取少量氨水于试管中，滴加2~3滴酚酞试液，再加入少量醋酸铵固体，充分振荡后溶液红色变浅，即可证明NH3·H2O 是弱电解质。