Question

【題目】二碳化學的研究在工業生產中具有重要意義。

(1)在一定溫度和壓強下，已知：

化學鍵	C—H	C—O	O—H	C=O	O=O	C—C
鍵能(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)反應可自發進行，

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

(2)將一定量CH3CH2OH和O2充入恒溫、恒壓密閉容器中，發生反應2CH3CH2OH(g)+O2(g)2CH3CHO(g)+2H2O(g)至平衡狀態。下列圖像不合理的是_________。

(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 =______；將0.1 mol·L-1CH3COOH溶液與0.1mol·L-1的氨水等體積混合，所得溶液中離子濃度大小關系為__________________。

②25℃，0.2 mol·L-1NH4Cl溶液中NH4+水解反應的平衡常數Kh=_____ (保留2位有效數字)。

③25℃，向0.1 mol·L-1氨水中加入少量NH4Cl固體，NH3·H2ONH4+ + OH-的電離平衡_______（填“正”、“逆”或者“不”）移；請用氨水和某種銨鹽（其它試劑與用品自選)，設計一個實驗證明NH3·H2O是弱電解質___________。

Answer 1

【答案】 203 kJ·mol-1 < B 2.9 c(CH3COO-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) 5.7×10-10 逆 取少量氨水于試管中，滴加2~3滴酚酞試液，再加入少量醋酸銨固體，充分振蕩后溶液紅色變淺。證明NH3·H2O 是弱電解質（其它合理答案均可）

【解析】(1)①根據反應的焓變等于反應物的鍵能和減去生成的鍵能和可知：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)反應可自發進行，則△G=△H2-T△S＜0，故△H2＜0；

(2 )A．氣體的總質量不變，混合氣體的體積增大，則密度先減小后不變，故A正確；B．氣體的總質量不變，混合氣體的總物質的最變大，平衡摩爾質量逐漸變小，最終不變，故B錯誤；C．隨反應的進行，反應物的量逐漸減小，生成物的量逐漸增大，最終不變，故C正確；D．反應物的轉化率未平衡前增大，平衡后不變，故D正確；答案為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，則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，此時溶液的pH=3-lg1.3=2.9；CH3COOH的電離能力和NH3·H2O相同，則CH3COO-和NH4+水解能力也相同，則CH3COONH4溶液顯中性，等濃度等體積的CH3COOH溶液和的氨水混合恰好生成CH3COONH4，結合電荷守恒式c(CH3COO-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)，所得溶液中離子濃度大小關系為 c(CH3COO-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)；

②已知NH4+ +H2ONH3·H2O+H+，此時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固體，溶液中NH4+濃度增大，NH3·H2ONH4+ + OH-的電離平衡逆向移；欲證明NH3·H2O是弱電解質，可取少量氨水于試管中，滴加2~3滴酚酞試液，再加入少量醋酸銨固體，充分振蕩后溶液紅色變淺，即可證明NH3·H2O 是弱電解質。