题目内容
【题目】与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数,叫做电离常数(用k表示).下表是25℃下几种常见弱酸的电离平衡常数:
酸 | 电离方程式 | 电离平衡常数K |
CH3COOH | CH3COOHH++CH3COO- | 1.96×10-5 |
HClO | HClOH++ClO- | 3.0×10-8 |
H2CO3 | H2CO3H++ HCO3- HCO3-H++ CO32- | K1=4.4×10-7 K2=5.6×10-11 |
H2SO3 | H2SO3H++HSO3- HSO3-H++ SO32- | K1=1.54×10-2 K2= 1.02×10-7 |
回答下列问题:
(1)CH3COOH、HClO、H2CO3、HCO3-、H2SO3、HSO3-都可看作是酸,其中酸性最强的是_________,最弱的是________________。
(2)向Na2CO3溶液中通入足量的氯气,发生的离子方程式为______________________,向NaClO溶液中通入少量的二氧化硫,发生的离子方程式为____________________________________。
(3)求25℃时,1.2mol/L 的NaClO溶液pH=____________(己知:lg2=0.3),0.10mol/L的CH3COOH溶液中的c(H+)=______________mol/L。
【答案】H2SO3HCO3-10.81.4×10-3
【解析】
(1)同一温度下,酸的电离常数越大其酸性越强,根据酸的电离常数知,则它们酸性强弱顺序是:H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HSO3->HClO>HCO3-,所以酸性最强的是H2SO3,最弱的是HCO3-,故答案为:H2SO3;HCO3-;
(2)因为酸性:HCl>H2CO3>HClO>HCO3-,所以反应的离子方程式为:2Cl2+H2O+CO32-=CO2+2Cl-+2HClO;因为酸性:H2SO3>HSO3->HClO,次氯酸具有强氧化性,能够将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,所以反应的离子方程式为:SO2+H2O+3ClO-= Cl-+SO42-+2HClO,故答案为:2Cl2+H2O+CO32-=CO2+2Cl-+2HClO;SO2+H2O+3ClO-= Cl-+SO42-+2HClO;
(3)1.2molL-1的NaClO溶液中水解离子方程式为:ClO-+H2OHClO+OH-,Kh= =×= = ,c2(OH-)=×c(ClO-)=×1.2mol/L,c(OH-)=2×10-3.5mol/L,c(H+)= =5×10-11.5,pH=-lg5×10-11.5=10.8,该温度下,0.10molL-1的CH3COOH溶液中存在电离平衡,CH3COOHCH3COO-+H+,平衡常数K= =1.76×10-5,c2(H+)=0.10×1.76×10-5 ,c(H+)≈1.4×10-3 mol/L,故答案为:10.8;1.4×10-3。
【题目】CO2是廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。
(1)CO2与CH4经催化重整反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H=+120kJ·mol-1可以制得合成气。
已知上述反应中相关物质所含化学键键能数据如下:
化学键 | C-H | C=O | H-H | C≡O(CO) |
键能/kJ·mol-1 | a | b | c | x |
①x=___。
②分别在恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,体积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体,起始体积均为VL。相同温度下两容器中反应达平衡后吸收热量较多的是___ (填“A”或“B”)。保持A容器的体积和B容器压强不变,写出一种能使A、B两容器中各物质的体积分数相同的方法:___。
③某温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行反应,达到平衡时CO2的体积分数为,该温度下反应的平衡常数为___。
(2)CO2可以被NaOH捕获。所得溶液中含碳微粒的分布百分数随pH的变化如图所示。H2CO3的二级电离平衡常数Ka2=___。pH=5.4时,φ(A):φ(B)=___。
【题目】在2L密闭容器中,起始投入4molN2和6molH2在一定条件下生成NH3,平衡时仅改变温度测得的数据如表所示(已知:T1<T2)
温度/K | 平衡时NH3的物质的量/mol |
T1 | 3.6 |
T2 | 2 |
(1)则K1__K2,(填“>”、“<”或“=”)原因:___。
(2)在T2下,经过10s达到化学平衡状态,则平衡时H2的转化率为__。若再同时增加各物质的量为1 mol,该反应的平衡v正__v逆,(>或=或<)平衡常数将___(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)下列能说明该反应已达到平衡状态的是__。
A.3v正(H2)=2v逆(NH3) B.容器内气体压强不变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 D.c(H2)=c(NH3)