题目内容
【题目】现有甲、乙两种溶液:甲 pH=2(c(H+)=10-2 mol/L)的醋酸溶液乙 pH=2(c(H+)=10-2 mol/L)的盐酸,请根据下列操作回答问题:
(1)取10mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡___移动(填“向左”、“向右”或“不”);另取10mL的甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解后,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的比值将___(填“增大”、“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其溶液中大小关系为:c(H+)(甲) ___c(H+) (乙)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)各取25mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(甲)___________V(乙)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)下列事实能证明乙酸(CH3COOH)是弱电解质的是___.
A. 用乙酸(CH3COOH)溶液做导电性试验灯光较暗
B. 乙酸(CH3COOH)是共价化合物
C. 常温下,0.1 mol/L乙酸(CH3COOH)溶液的pH为2.2
D. 乙酸(CH3COOH)溶液不与NaCl反应
(5)体积均为100mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)(填>、<或=)
(6)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO)-c(Na+)=_________mol·L-1(填精确值)。
【答案】 向右 减小 大于 大于 C > 9.9×10-7
【解析】试题分析:本题考查一元强酸和一元弱酸的比较,外界条件对弱电解质电离平衡的影响,溶液中粒子浓度的大小关系。
(1)醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释离子结合成分子的机会减少,促进醋酸的电离,醋酸的电离平衡向右移动。加入少量无水醋酸钠,醋酸钠电离出CH3COO-,CH3COO-浓度增大,电离平衡逆向移动,c(H+)减小,c(CH3COOH)增大,溶液中c(H+)/ c(CH3COOH)的比值将减小。
(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍,溶液的体积变成原来的100倍;醋酸是弱酸,加水稀释促进醋酸的电离,稀释后10-4mol/Lc(H+)(甲)10-2mol/L;盐酸为强酸,稀释后c(H+)(乙)=10-4mol/L;则稀释后c(H+)(甲)大于c(H+)(乙)。
(3)甲、乙的pH相等,醋酸为弱酸,盐酸为强酸,则醋酸(甲)物质的量浓度大于盐酸(乙)物质的量浓度,25mL的甲、乙溶液消耗NaOH物质的量:n(甲)大于n(乙),NaOH溶液的浓度相等,则消耗NaOH溶液的体积:V(甲)大于V(乙)。
(4)A项,用乙酸溶液做导电性试验灯光较暗,说明溶液中离子浓度小,离子浓度的大小与溶液的浓度、电解质的强弱都有关,浓度小的强电解质溶液的导电能力也很弱,不能证明乙酸是弱电解质;B项,共价化合物不一定是弱电解质如HCl、H2SO4等,乙酸是共价化合物不能证明乙酸是弱电解质;C项,常温下0.1mol/L乙酸溶液的pH为2.21(0.1mol/L的一元强酸pH=1),溶液中c(H+)0.1mol/L,可证明乙酸是弱电解质;D项,乙酸溶液不与NaCl反应不能证明乙酸是弱电解质;答案选C。
(5)由图像可知,将pH相等的CH3COOH与HX稀释同等倍数,HX的pH改变值CH3COOH的pH改变值,则酸性:HXCH3COOH,则Ka(HX) Ka(CH3COOH)。
(6)25℃pH=6的溶液中c(H+)=110-6mol/L。在溶液中存在的电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(CH3COO-)- c(Na+)= c(H+)-c(OH-)=110-6mol/L-110-8mol/L=9.910/span>-7mol/L。
c(H+) | pH | 中和碱的能力 | 与足量活泼金属反应产生H2的量 | 与活泼金属反应开始的速率 | 稀释相同倍数后 | ||||||||
c | pH | ||||||||||||
HCl | 大 | 小 | 相同 | 相同 | 快 | 相同 | 小 | ||||||
HAc | 小 | 大 | 慢 | 大 | |||||||||
c(酸) | 与足量活泼金属反应 | 中和碱的能力 | 稀释相同倍数后 | ||||||||||
υ(初) | υ(后) | 产生H2量 | c(酸) | pH | |||||||||
HCl | 小 | 相同 | 慢 | 少 | 小 | 小 | 大 | ||||||
HAc | 大 | 快 | 多 | 大 | 大 | 小 | |||||||
【题目】甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。一氧化碳与氢气可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0
(1)若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法正确的是_________;
a.若混合气体的平均摩尔质量不再改变,说明反应已达化学平衡状态
b.反应达到平衡后,通入氩气使压强增大,平衡向右移动,CO转化率增大
c.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小
d.若使用催化剂,会改变反应的途径,反应的焓变减小
(2)某温度下,在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应,已知此温度下的平衡常数K=50 ,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
物质 | CO | H2 | CH3OH |
物质的量/mol | 0.4 | 0.4 | 0.8 |
请比较此时正、逆反应速率的大小:v正 ____v逆(填“>”、“<”或“=”)
(3)CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。CO平衡转化率[α(CO)] 随温度升高而______(填“增大”或“减小”),其原因是_______。图中的压强由大到小的顺序为________,其判断理由是________。
(4)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,若电解质溶液为酸性,则,负极的反应式为_______________________,正极的反应式为________________________。