题目内容
(8分)在t℃时，某NaOH稀溶液中，c(H+)=10-amol/L，c(OH-)=10-bmol/L，已知a+b=12,则：
（1）该温度下，水的离子积常数kw= 。
（2）在该温度下，将100mL0.1mol/L的稀硫酸与100mL0.4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH= 。
（3）该温度下，若1体积pH1=a的某强酸溶液与10体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，a和b之间应满足的关系是 。（列出含a、b的式子）
（4）该温度下，pH=2的某酸HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH=5。试分析其原因 。
解析
(8分)甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O(g)为原料，通过反应I和II来制备甲醇。
请回答下列问题：
(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反应室(容积为l00L)，在一定条件下发生反应：
cCH4(g)+H2O(g) 
CO(g)+3H2(g)
I。
CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为
②图中的P1 P2(填“<”、“>”或“=”)，100℃时平衡常数为 。
③该反应的
H
0。(填“<”、“>”或“=”)
(2)在压强为0.1MPa条件下，a molCO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH30H(g) H<0 Ⅱ。
①若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是 (填序号)。
A．升高温度 B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大 D．再充人lmolCO和3 mol H2
②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中。
|
实验编号 |
T(℃) |
n(CO)／n(H2) |
p(MPa) |
|
l |
150 |
1／3 |
0.1 |
|
2 |
n |
1／3 |
5 |
|
3 |
350 |
m |
5 |
a．上表中剩余的实验条件数据：n= ，m= 。
b．根据反应Ⅱ的特点，如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强
= MPa。
(8分)某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示。
|
t／min |
X／mol |
Y／mol |
Z／mol |
|
0 |
1．00 |
1．00 |
0．00 |
|
l |
0．90 |
0.80 |
0．20 |
|
3 |
0．75 |
0．50 |
0．50 |
|
5 |
0．65 |
0.30 |
0．70 |
|
9 |
0．55 |
0．10 |
0．90 |
|
10 |
0．55 |
0．10 |
0．90 |
|
14 |
0．55 |
0．10 |
0．90 |
(1)体系中发生反应的化学方程式是 ；
(2)列式并计算该反应在O-5min时间内产物Z的平均反应速率： ；
(3)该反应在第 分钟(min)时达到平衡状态；
(4)若使该反应的速率增加，下列措施一定不能达到目的的是 。
A．升高温度
B．降低温度
C．使用催化剂
D．保持容器体积不变加入lmolx和2moly