Question

【題目】（1）已知拆開1molH-H鍵,1molN-H鍵,1mol鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為________。

（2）在2A+B2C+D反應中,表示該反應最快的是_____(填寫字母序號)。

a. v(A)=0.8molL-1s-1

b. v(B)=0.3molL-1s-1

c. v(C)=0.6molL-1s-1

d.v(D)=0.5molL-1s-1

（3）90℃時,amolL-1一元酸HA與bmolL-1NaOH溶液等體積混合后,混合液的pH為7,則溶液中所有離子的濃度由大到小的順序是________。

（4）在如圖中，甲燒杯中盛有100 mL 0.50 molL－1 AgNO3溶液，乙燒杯中盛有100 mL 0.25 molL－1 CuCl2溶液，A、B、C、D均為質量相同的石墨電極，如果電解一段時間后，發現A極比C極重0.19 g，則電源E為________極，A極的電極反應式為_______，D極析出氣體________ mL(標準狀況)。

Answer 1

【答案】N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol d c(Na+)＞c(A-)＞c(OH-)＞c(H+) 負 Ag++e-=Ag 28mL

【解析】

利用反應熱與鍵能的關系計算ΔH，根據同種物質表示的反應速率比較反應快慢，利用溶液中的電荷守恒關系比較離子濃度，一定時間內通過串聯電解池各電極的電量相等進行計算。

（1）N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式可寫成N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH，據反應熱＝反應物總鍵能－生成物總鍵能，有ΔH＝(946kJ/mol+436kJ/mol×3)-391kJ/mol×6＝-92kJ/mol。故熱化學方程式可寫成N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＝-92kJ/mol。

（2）比較不同條件下反應2A+B2C+D進行的快慢，應轉換成同一物質表示的反應速率，且速率單位相同。現轉換成物質A表示的速率，a. v(A)=0.8molL-1s-1；b. v(B)=0.3molL-1s-1 ，則v(A)=0.6molL-1s-1；c. v(C)=0.6molL-1s-1，則v(A)=0.6molL-1s-1；d.v(D)=0.5molL-1s-1，則v(A)=1.0 molL-1s-1。故該反應最快的是d。

（3）90℃時，水的離子積Kw＞1.0×10-14，故中性溶液的pH＜7。題中混合溶液中只有四種離子，符合電荷守恒c(Na+)+c(H+)＝c(A-)+c(OH-)。90℃溶液pH=7為弱堿性溶液，故有c(Na+)＞c(A-)＞c(OH-)＞c(H+)。

（4）圖中，用惰性電極串聯電解AgNO3溶液（甲）、CuCl2溶液（乙）。A極比C極重0.19 g，則A、C為陰極，電源E為負極。電極A、B、C、D的電極反應分別為Ag++e-=Ag、2H2O-4e-=O2↑+4H+、Cu2++2e-=Cu、2Cl--2e-=Cl2↑。電解時通過四電極的電子物質的量相等，設為x，則A極析出m(Ag)=108g/mol×x，C極析出m(Cu)=64g/mol×。據題意，有108g/mol×x－64g/mol×/span>=0.19g，解得x=0.0025mol。故D極生成氯氣在標準狀況時體積V(Cl2)=(0.0025mol÷2)×22.4L/mol=0.028L=28mL。