酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。…——2024 高考化学第 19 题答案解析

19. 酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。

（1）酸催化下 $\mathrm { N a N O } _ { 2 } \mathrm { N H } _ { 4 } \mathrm { C l }$ 混合溶液的反应(反应a)，可用于石油开采中油路解堵。

①基态N 原子价层电子的轨道表示式为

②反应a： $\mathrm { N O } _ { 2 } ^ { - } ( \mathrm { a q } ) { + } \mathrm { N H } _ { 4 } ^ { + } ( \mathrm { a q } ) = \mathrm { N } _ { 2 } ( \mathrm { g } ) { + } 2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } ( 1 )$

已知：

$$ \begin{array}{c} \mathrm{NaNO} _ {2} (\mathrm{s}) + \mathrm{NH} _ {4} \mathrm{Cl} (\mathrm{s}) \xrightarrow {\Delta H _ {1}} \mathrm{N} _ {2} (\mathrm{g}) + \mathrm{NaCl} (\mathrm{s}) + 2 \mathrm{H} _ {2} \mathrm{O} (\mathrm{l}) \\ \Delta H _ {2} \Bigg \downarrow \text {溶解} \quad \Delta H _ {3} \Bigg \downarrow \text {溶解} \quad \Delta H _ {4} \Bigg \downarrow \text {溶解} \\ \boxed {\mathrm{Na} ^ {+} (\mathrm{aq}) + \mathrm{NO} _ {2} ^ {-} (\mathrm{aq})} \boxed {\mathrm{Cl} ^ {-} (\mathrm{aq}) + \mathrm{NH} _ {4} ^ {+} (\mathrm{aq})} \boxed {\mathrm{Na} ^ {+} (\mathrm{aq}) + \mathrm{Cl} ^ {-} (\mathrm{aq})} \end{array} $$

则反应 a 的DH=

③某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T随时间t的变化如图。

据图可知，在该过程中\_A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率C．催化剂分子中含H 越多，越有利于加速反应D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小

（2）在非水溶剂中，将 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催化剂有 \_和

（3）在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸HX(X 为A 或B)在某非水溶剂中的 $\mathrm { K _ { a } }$

a．选择合适的指示剂其钾盐为KIn ， $\mathrm { K _ { a } ( H I n ) } { = } 3 . 6 { \times } 1 0 ^ { - 2 0 }$ ；其钾盐为KIn 。

b．向KIn 溶液中加入HX，发生反应： $\mathrm { I n \bar { \Omega } + H X X \bar { \Omega } + H I n }$ 。KIn 起始的物质的量为 ${ \mathfrak { n } } _ { 0 } ( \mathrm { K I n } )$ ，加入HX的物质的量为n(HX)，平衡时，测得 $\mathbf { c } _ { \scriptscriptstyle \mp } \left( \mathrm { I n } ^ { \cdot } \right) / \mathbf { c } _ { \scriptscriptstyle \mp } ( \mathrm { H I n } )$ 随 $\boldsymbol { \mathrm { n } } ( \mathrm { H X } ) / \boldsymbol { \mathrm { n } } _ { 0 } ( \mathrm { K I n } )$ 的变化曲线如图。

已知：该溶剂本身不电离，钾盐在该溶剂中完全电离。

①计算 $\mathrm { K _ { a } ( H A ) }$ 。(写出计算过程，结果保留两位有效数字)

②在该溶剂中， $\mathrm { K _ { a } ( H B ) }$ $\mathrm { K _ { a } ( H A ) }$ ； K (HB)_a $\mathrm { K _ { a } ( H I n ) }$ 。(填“>”“<”或“=”)