Question

(1)已知：25 ℃、101 kPa时，C(s)＋1/2O₂(g)=CO(g)　ΔH₁＝－110.5 kJ/mol

C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)　ΔH₂＝－393.5 kJ/mol

试回答下列问题：

①碳的燃烧热是：__________(填“ΔH₁”或“ΔH₂”)；

②CO(g)＋1/2O₂(g)=CO₂(g)　ΔH＝__________kJ/mol。

(2)在25 ℃时，将0.2 mol NO₂充入2 L的密闭容器中，发生反应：2NO₂(g)N₂O₄(g)　ΔH＝－56.9 kJ/mol。5秒后反应达到平衡，测得NO₂的物质的量为0.1 mol。试回答下列问题：

①5秒内，v(NO₂)＝__________mol/(L·s)；

②若将该容器置于冰水中，气体颜色将________(填“变深”“变浅”或“不变”)；

③该反应的平衡常数表达式K＝________________。

(3)NaHSO₃是中学化学常见的物质。HSO₃^-在水溶液中存在如下两个平衡：

HSO₃^-H^＋＋SO₃^2-　K_a2

HSO₃^-＋H₂OH₂SO₃＋OH^－　K_h2

已知25 ℃时，K_a2>K_h2，则0.1 mol/L NaHSO₃溶液：

①溶液呈__________(填“酸性”“碱性”或“中性”)；

②溶液中c(Na^＋)______c(HSO₃^-)(填“>”“<”或“＝”)。

(4)将除锈后的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入下图所示的具支试管中。

①几分钟后，可观察到导管中的水柱________；

A．升高  B．降低

②水柱变化的原因是铁钉发生了电化学腐蚀中的________；

A．析氢腐蚀  B．吸氧腐蚀

③该电化学腐蚀的正极反应式为__________________________________。

Answer

ΔH2 －283 0.01 变浅 10 碱性 > A B O2＋4e－＋2H2O=4OH－

【解析】

（1）①燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；

②由盖斯定律计算；

（2）①由化学反应速率公式计算；

②降低温度，平衡向放热的正反应方向移动；

③由平衡浓度和化学平衡常数公式计算；

(4)将除锈后的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入具支试管中，铁钉发生吸氧腐蚀。

（1）①燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以碳的燃烧热是ΔH2，故答案为ΔH2；

②将已知热化学方程式依次编号为1、2，由盖斯定律可知2—1得热化学方程式CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)，则ΔH＝（－393.5 kJ/mol）—（－110.5 kJ/mol）=－283kJ/mol，故答案为－283；

（2）①5秒内，Δc(NO2)为（0.1 mol/L—0.05mol/L）=0.05mol/L，v(NO2)= Δc(NO2)/ Δt=0.05mol/L÷5s=0.01 mol/(L·s)，故答案为0.01 mol/(L·s)；

②降低温度，平衡向放热的正反应方向移动，若将该容器置于冰水中，平衡正向移动，c(NO2)减小，颜色变浅，故答案为变浅；

③平衡时，c(NO2)为0.05mol/L，c(N2O4)为0.025mol/L，反应的平衡常数表达式K=c(N2O4)/c2(NO2)= 0.025mol/L/(0.05mol/L)2=10，故答案为10；

①25 ℃时，Ka2>Kh2，说明亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性；

②0.1 mol/L NaHSO3溶液中Na＋不水解，HSO3-存在着电离趋势和水解趋势，所以c(Na＋) ＞c(HSO3-)，故答案为＞；

(4) ①将除锈后的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入具支试管中，铁钉发生吸氧腐蚀，试管中氧气物质的量减小，压强减小，所以几分钟后，可观察到导管中的水柱升高，故答案为升高；

②水柱变化的原因是铁钉发生了吸氧腐蚀，故答案为吸氧腐蚀；

③铁钉发生吸氧腐蚀时，正极上氧气放电生成氢氧根，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，故答案为O2＋4e－＋2H2O=4OH－。