题目内容
【题目】(1)甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料,广泛应用于化工生产,也可以直接用做燃料。已知:甲醇的燃烧热486为kJ·mol-1 ( 2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) △H b =-566.0 kJ·mol-1)
试写出CH3OH(l)在氧气中完全燃烧生成CO和H2O(l)的热化学方程式: 。
(2)常温下某溶液中由水电离的c(H+)=10-10 mol/L,则该溶液的pH为 _______。
(3)常温下,向V L pH=12的Ba(OH)2溶液中逐滴加入一定浓度的NaHSO4稀溶液,当溶液中的Ba2+恰好沉淀完全时,溶液pH=11。则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比为__________,NaHSO4溶液的物质的量浓度为 。
(4)常温下,0.5mol/L的NH4Cl溶液的为pH=5.该溶液显酸性的原因是(用离子方程式表示) 。计算常温下氨水的电离平衡常数为 。
【答案】(1) 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=-406kJ/mol
(2)4或10 (2分)(3)1∶4(2分)0.00125mol/L (2分)
(4)NH4++H2ONH3·H2O+H+ (2分) 5×10-5 (2分)
【解析】
试题分析:(1)已知:甲醇的燃烧热486为kJ·mol-1 ,则
①CH3OH(l)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-486kJ/mol
又因为反应②2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) △Hb =-566.0 kJ·mol-1
根据盖斯定律可知①×2-②即得到CH3OH(l)在氧气中完全燃烧生成CO和H2O(l)的热化学方程式为2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=-406kJ/mol。
(2)常温下某溶液中由水电离的c(H+)=10-10 mol/L,则该溶液中水的电离被抑制,溶液可能是酸或碱,因此溶液的pH为4或10。
(3)VL pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-2mol/L,含有的氢氧根离子物质的量为V×10-2mol=0.01Vmol。溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时反应的硫酸氢钠物质的量为0.5V×10-2mol=0.005Vmol,设硫酸氢钠溶液体积为x,依据反应Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH,混合后溶液pH=11,反应后的溶液中氢氧根离子浓度为:c(OH-)=10-3mol/L,则:(0.01Vmol0.005Vmol)/(x+VL)=10-3,解得:x=4VL,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比为VL:4VL=1:4;该硫酸氢钠溶液的浓度为:0.005Vmol÷4VL=1.25×10-3 molL-1。
(4)铵根水解溶液显酸性,水解方程式为NH4++H2ONH3·H2O+H+;常温下,0.5mol/L的NH4Cl溶液的为pH=5,溶液中氢离子浓度是10-5mol/L,生成的一水合氨的浓度也约是10-5mol/L,铵根的浓度约是0.5mol/L,氢氧根的浓度是10-9mol/L,因此常温下氨水的电离平衡常数为=5×10-5。