Question

热化学和各类平衡等都是化学研究的对象

(1)已知：①2O₂(g)＋N₂(g)＝N₂O₄(l)    ΔH₁；

②N₂(g)＋2H₂(g)＝N₂H₄(g)    ΔH₂；

③O₂(g)＋2H₂(g)＝2H₂O(g)    ΔH₃；

④2N₂H₄(g)＋N₂O₄(l)＝3N₂(g)＋4H₂O(g)  ΔH₄

上述反应热效应之间的关系式为ΔH₄ ＝___________(用含ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃的代数式表示)

(2)将不同量的H₂O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：H₂O(g)+CO(g)⇌H₂(g)+CO₂(g)，得到如下表三组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
H2O	CO	H2	CO
1	800	2	4	4/3	8/3	6
2	900	1	2	0.4	0.6	3
3	900	a	b	c	d	t

① 该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应；实验2的平衡常数K= _________。

② 若实验3达到平衡时与实验2达到平衡状态时各物质的体积分数分别相等，且t<3，则a、b应满足的关系是_______(用含a、b的代数式表示)。

③若保持温度和容积不变，向实验1再增加4mol H₂O(g)，使反应达到新平衡，下列说法不正确的是_______。

A.新旧平衡时容器气体压强之比为5:3

B.新平衡时H₂O的转化率增大

C.新平衡时CO的浓度是0.8 mol·L^-1

D.新旧平衡时容器气体密度之比为5:3

(3)室温下，用0.1 mol·L^-1的KOH溶液滴定10.00 mL 0.10 mol·L^-1H₂C₂O₄ (二元弱酸)溶液，所得滴定曲线如图(混合溶液的体积可看成混合前溶液的体积之和)。请回答下列问题：

①点②所示的溶液中的电荷守恒式为_____________。

②点③所示溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________。

③点④所示溶液中c(K⁺) + c(H₂C₂O₄ ) + c() + c() =_______ mol·L^-1。

Answer

2ΔH3-ΔH1-2ΔH2 吸热 0.17（或） b=2a且a＞1 BD c(K+)＋c(H+)＝c(OH-)＋c()＋2c() c(K+)＞c()＞c(H+)＞c()＞c(OH-) 0.10

【解析】

:(1)结合盖斯定律分析作答；

(2)根据利用三段式计算化学平衡常数，结合影响因素作答；结合等效平衡的思想分析；

(3)根据酸碱中和滴定的原理与实质，分析每个过程反应后的溶质，根据水溶液的溶解平衡，结合盐类的三大守恒思想分析与计算离子浓度大小。

(1)本题考查热化学反应方程式的计算，根据盖斯定律，应是2×③－②×2－①得出△H4=2△H3－2△H2－△H1；

(2)①

实验1组

根据平衡常数的表达式K=，同理实验2的化学平衡常数为，升高温度平衡向逆反应方向移动，即逆反应方向是吸热反应；

②考查等效平衡，两组实验达到平衡，组分的体积分数相等，说明两个平衡是等效平衡，即，得出b=2a；实验3达到平衡所用时间比实验2少，说明实验3反应速率快，反应物物质的量比实验2大，即a>1，综上所述，b=2a，且a>1；

③再通入4mol水蒸气时，设生成二氧化碳x mol·L－1，则

温度不变，则化学平衡常数不变，则有K==1，解得x=1.2，

A．压强之比等于物质的量之比，旧平衡物质的量为×2mol=6mol，新平衡物质的量为(1.8＋0.8＋1.2＋1.2)×2mol=10，新平衡与旧平衡的压强之比为10：6=5：3，故A说法正确；

B．旧平衡H2O的转化率为2/3，新平衡H2O的转化率为0.4，因此新平衡H2O的转化率降低，故B说法错误；

C．新平衡时CO的浓度为0.8mol·L－1，故C说法正确；

D．两个平衡容器的容积相同，即密度之比等于气体质量之比，新平衡的密度与旧平衡的密度之比为(3×18＋2×28)×2 ：(1×18＋2×28)×2 =110：74 ≠5：3，故D说法错误；

答案选BD；

(3)①因为草酸是二元弱酸，当加入10mLKOH时，溶液中的溶质为KHC2O4，因此点②时，溶液中的溶质为NaHC2O4和H2C2O4，电荷守恒：c(K＋)+c(H＋)=c(HC2O4－)+2c(C2O42－)+c(OH－)；

②根据a的分析，此时溶液中溶质为KHC2O4，③时溶液显酸性，说明HC2O4－的电离程度大于其水解程度，即离子浓度大小关系是c(K＋)＞c(HC2O4－)＞c(H＋)＞c(C2O42－)＞c(OH－)；

③当加入20mLKOH时，溶液中的溶质为K2C2O4，因此④点时的溶质为KHC2O4和K2C2O4，根据物料守恒：c(H2C2O4)＋c()＋c()=10×10－3××103mol·L－1=0.04mol·L－1，c(K＋)=15×10－3××103mol·L－1=0.06mol·L－1，c(K+) +c(H2C2O4) +c() + c() =0.1mol·L－1。