题目内容
【题目】下列说法正确的是
A.室温时,Ka=1×10-5浓度为0.1mol/L的HA溶液,pH=3
B.将pH=2的HCl溶液和pH=4的H2SO4溶液等体积混合,所得溶液pH=3
C.0.1 mol/L氨水和0.1 mol/L NH4Cl溶液等体积混合后所得溶液pH>7,则c(NH4+) < c(NH3·H2O)
D.向0.1 mol/L、pH=1的NaHA溶液中加入NaOH溶液反应的离子方程式为:HA-+ OH- = H2O + A2-
【答案】A
【解析】
A.室温时,Ka=1×10-5浓度为0.1 mol/L的HA溶液中根据电离平衡常数可知氢离子浓度约是,即pH=3,故A正确;
B.pH=2的醋酸溶液中c(H+)=0.01mol/L,pH=4的硫酸溶液中c(H+)=0.0001mol/L,二者等体积混合后溶液中所以溶液的pH<3,故B错误;
C. 混合溶液的pH>7,说明一水合氨电离程度大于铵根离子水解程度,所以存在c(NH4+)>c(NH3H2O),故C错误;
D.0.1mol/L、pH=1的NaHA溶液,说明NaHA完全电离出氢离子,所以离子方程式为H++OH=H2O,故D错误;
答案选A。
【题目】CO和H2被称为合成气,用合成气可以合成乙酸。回答下列问题:
(1)已知CO、H2、CH3COOH的燃烧热ΔH分别为-283.0kJ/mol、-285.8kJ/mol、-1255.0kJ/mol,则用合成气合成CH3COOH(l)的可逆过程的热化学反应方程式为___________________________________________;
(2)在密闭容器中发生合成乙酸的反应,下列可以提高CH3COOH产率的措施有________。
A.恒温恒容,通入少量氦气 B.及时分离出产物乙酸
C.加入高效催化剂 D.压缩容器体积
(3)在150℃时,2L的密闭容器中发生反应:
2H2(g)+2CO(g)CH3COOH(g) ΔH>0,起始通入4molH2和4molCO,CH3COOH蒸汽的浓度数据随时间变化如下表所示:
时刻/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
c(CH3COOH)/mol/L | 0 | 0.3 | 0.5 | 0.6 | 0.6 |
①0~2min内用CO表示该反应的速率为_________________,随着反应的进行速率逐渐减慢的可能原因是____________________________________________________;
②150℃时该反应的平衡常数的数值约为_________;(计算结果保留一位小数)
③平衡后再通入1molH2,则CH3COOH(g)的体积分数________,若再次通入1molH2和1molCO,则CH3COOH(g)的体积分数_________。(填“增大”“减小”或者“不变”)
(4)一定温度下,容积恒为1L的两个密闭容器之中进行如下实验:
实验编号 | 起始投料 |
① | 2molH2和2molCO |
② | 1molCH3COOH(g) |
则实验①中H2和实验②中CH3COOH的转化率随时间变化图示如下:
则a+b=_______,达到平衡的时间大小关系为t1__________t2。(填“>”“<”“不确定”)
【题目】氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。
Ⅰ.化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料,可由六元环状物质(HB=NH)3通过如下反应制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3
请回答下列问题:
(1)基态B原子的价电子排布式为___,B、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为___,CH4、H2O、CO2的键角按照由大到小的顺序排列为___。
(2)与(HB=NH)3互为等电子体的有机分子为___(填分子式)。
Ⅱ.氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键。
(1)印度尼赫鲁先进科学研究中心的Datta和Pati等人借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料(C16S8)进行研究,从理论角度证明这种材料的分子呈平面结构(如图1),每个杂环平面上下两侧最多可吸附10个H2分子。
①C16S8分子中C原子和S原子的杂化轨道类型分别为___。
②相关键长数据如表所示:
化学键 | C—S | C=S | C16S8中碳硫键 |
键长/pm | 181 | 155 | 176 |
从表中数据可以看出,C16S8中碳硫键键长介于C—S键与C=S键之间,原因可能是___。
③C16S8与H2微粒间的作用力是___。
(2)具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,晶胞中Cu原子位于面心,Ag原子位于顶点,氢原子可进入到由Cu原子与Ag原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Ag原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(晶胞结构如图2)相似,该晶体储氢后的化学式为___。
(3)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞如图3所示,已知该晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积为___cm3(用含a、NA的代数式表示,NA表示阿伏加德罗常数的值)。