题目内容

电离平衡常数（用Ka表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。25℃时，有关物质的电离平衡常数如下表所示：
化学式
HF
H2CO3
HClO
电离平衡常数
（Ka）
7.2×10-4
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
3.0×10-8
 
（1）已知25℃时，①HF(aq)+OH—(aq)＝F—(aq)+H2O(l)  ΔH＝－67.7kJ/mol，
②H+(aq)+OH—(aq)＝H2O(l)        ΔH＝－57.3kJ/mol，
氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为________________________。
（2）将浓度为0.1 mol/LHF溶液加水稀释一倍（假设温度不变），下列各量增大的是____。
A．c(H+)       B．c(H+)·c(OH—)     C．   D．
（3）25℃时，在20mL0.1mol/L氢氟酸中加入VmL0.1mol/LNaOH溶液，测得混合溶液的pH变化曲线如图所示，下列说法正确的是_____。

A．pH＝3的HF溶液和pH＝11的NaF溶液中， 由水电离出的c(H+)相等
B．①点时pH＝6，此时溶液中，c(F—)－c(Na+)＝9.9×10-7mol/L
C．②点时，溶液中的c(F—)＝c(Na+)
D．③点时V＝20mL，此时溶液中c(F—)< c(Na+)＝0.1mol/L
（4）物质的量浓度均为0.1mol/L的下列四种溶液： ① Na2CO3溶液 ② NaHCO3溶液③ NaF溶液 ④NaClO溶液。依据数据判断pH由大到小的顺序是______________。
（5）Na2CO3溶液显碱性是因为CO32—水解的缘故，请设计简单的实验事实证明之
___________________________________________________________。
（6）长期以来，一直认为氟的含氧酸不存在。1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得HFO，其结构式为H—O—F。HFO与水反应得到HF和化合物A，每生成1molHF转移     mol电子。
（1）HF(aq) H+(aq) +F—(aq) △H＝-10.4KJ·mol—1（不写可逆号扣1分）（2）CD
（3）BC （4）①④②③（或①>④>②>③,用物质名称表示也对）（5）在碳酸钠溶液中滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去或变浅。（6）1

试题分析：(1)利用盖斯定律将①-②可得,HF（aq）?F-（aq）+H+（aq）△H="-10.4" kJ?mol-1；（2）将浓度为0.1 mol/LHF溶液加水稀释一倍，c(H+)减小，根据水的离子积常数，c(OH—)增大，D选项正确。（3）A．酸碱抑制水的电离，盐促进水的电离，A选项错；B．根据电荷守恒，c(Na+)+c(H+)=c(F—)+c(OH—)此时溶液中， c(F—)－c(Na+)＝c(H+)－c(OH—)=10-6－10-9=9.9×10-7mol/L ；C．根据电荷守恒和溶液呈中性，不难得到，溶液中的c(F—)＝c(Na+)；D．③点时V＝20mL，此时酸碱溶液恰好完全反应，是氟化钠盐溶液，氟离子水解，溶液中c(F—)< c(Na+)＝0.05mol/L。（4）酸越弱，所对应的盐溶液碱性越强；酸性：HF＞H2CO3＞HClO＞HCO3-  ，则所对应盐的碱性：Na2CO3溶液＞NaClO溶液＞ NaHCO3溶液＞NaF溶液 ；（5）在碳酸钠溶液中滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去或变浅。（6）HFO的原子连接顺序为H-O-F（八隅律，最外电子均为8），H-O中电子偏向O，O呈-1，O-F电子偏向F（F电负性大于O），O呈+1，综合O的化合价为0，F的化合价-1。
练习册系列答案
相关题目
Ⅰ．甲醇是一种新型的能源。
（1）合成气（组成为H2和CO）是生产甲醇的重要原料，请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式           。
（2）已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1，则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为      ；
（3）在容积为l L的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇。在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）；

下列说法正确的是       （填序号）
A．温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=(mol·L-1·min-1)
B．该反应在T1时的平衡常数比T2时的大
C．该反应为吸热反应
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时减小
（4）在T1温度时，将1 mol CO和2mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为          ；
（5）在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为碱性，负极的反应式为        ；假设原电解质为NaOH，且电池工作一段时间后溶质只有Na2CO3，此时溶液中各离子浓度大小关系为          
Ⅱ．已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13，Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11。某溶液中含有C1-， Br-和CrO42-，浓度均为0.010mo1·L-1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为        。
尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高氮化肥，在工农业生产中有着非常重要的地位。
（1）工业上合成尿素的反应如下：
2NH3(l)+CO2(g)H2O(l)+H2NCONH2(l)  △H=-103．7 kJ·mol-1
下列措施中有利于提高尿素的生成速率的是           
A．采用高温
B．采用高压
C．寻找更高效的催化剂
D．减小体系内CO2浓度
（2）合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1
第二步：H2NCOONH4(l) H2O(l)+H2NCONH2(l)  △H2．
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0．5 L密闭容器中投入4 mol氨和l mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图I所示：

①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第    步反应决定，总反应进行到   min时到达平衡。
②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上图II所示，则△H2    0(填“>” “<” 或 “=”)
（3）在温度70-95℃时，工业尾气中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收，将其转化为N2
①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应，化学方程式为
                                                            
②已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)．△H=180．6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92．4 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H=-483．6 kJ·mol-1
则4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)  △H=    kJ·mol-1
（4）尿素燃料电池结构如上图III所示。其工作时负极电极反应式
可表示为                                                   。
（1）已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH＝－571.6 kJ/mol，
CO（g）＋1/2O2（g）＝CO2（g）ΔH＝－283.0 kJ/mol。某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为___________。
（2）以甲醇、空气，氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极，可构成燃料电池；已知该燃料电池的总反应式是：2CH3OH +3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，该燃料电池发生反应时，正极区溶液的PH__________ (填“增大”， “减小” 或“不变”)该电池的负极反应式为_________________。
（3） 用上述燃料电池进行粗铜的精炼，粗铜应连接电源的________极，该粗铜精炼电解池的阴极反应式为_________________。
氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料，围绕合成氨人们进行了一系列的研究
（1）氢气既能与氮气又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同。
已知：2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g)  ΔH =" -483.6" kJ/mol
3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g) ΔH =" -92.4" kJ/mol

计算断裂1 mol N≡N键需要能量      kJ ， 氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键键     （填“强”或“弱”），因此氢气与二者反应的条件不同。
（2）固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程：N2 (g) + O2 (g) =" 2NO" (g) ΔH =" +180.8" kJ/mol ，工业合成氨则是人工固氮。
分析两种固氮反应的平衡常数，下列结论正确的是       。
 反应
大气固氮
工业固氮
温度/℃
27
2000
25
350
400
450
K
3.84×10-31
0.1
5×108
1.847
0.507
0.152
 
A．常温下，大气固氮几乎不可能进行，而工业固氮非常容易进行
B．人类大规模模拟大气固氮是无意义的
C．工业固氮温度越低，氮气与氢气反应越完全
D．K越大说明合成氨反应的速率越大
（3）在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料, 发生反应：3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g)测得甲容器中H2的转化率为40%。
 
N2
H2
NH3
甲
1
3
0
乙
0.5
1.5
1
丙
0
0
4
判断乙容器中反应进行的方向       。（填“正向”或“逆向”）
达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为       。
（4）氨气是合成硝酸的原料，写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式       。
SO2、NO、NO2、CO都是污染大气的有害气体，对其进行回收利用是节能减排的重要课题。
（1）上述四种气体中直接排入空气时会引起酸雨的有__________（填化学式）。
（2）已知：2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g)；△H=－196.6kJ/mol
O2(g)+2NO(g)=2NO2(g)；△H=－113.0kJ/mol
①反应：NO2(g) +SO2(g)= SO3(g) +NO(g)的△H=_ kJ/mol。
②一定条件下，将NO2和SO2以体积比1：1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应： NO2(g) +SO2(g)SO3(g) +NO(g)，
下列不能说明反应达到平衡状态的是_____（填字母）。
a．体系压强保持不变
b．混合气体的颜色保持不变
c．NO的物质的量保持不变
d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO2
（3）CO可用于合成甲醇，其反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（p）的关系如图所示。

①上述合成甲醇的反应为______（填“放热”或“吸热”）反应。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___________。
③若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积为_____L。
（4）某研究小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。

①该电池工作时，OH-向______（填“a”或“b”）极移动。
②电池工作一段时间后，测得溶液的pH减小，则该电池总反应的离子方程式为__________________。
汽车内燃机工作时产生的电火花和高温会引起反应：N2(g)＋O2(g)=2NO(g)，导致汽车尾气中的NO和NO2对大气造成污染。
（1）在不同温度（T1，T2）下，一定量的NO分解产生N2和O2的过程中N2的体积分数随时间t变化如右图所示。根据图像判断反应N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)为_________反应（填“吸热”或“放热”），随着温度的升高，该反应的平衡常数K________（填“增大”“减小”或“不变”，平衡向________移动（填“向左”“向右”或“不”）。

（2）某温度时，向容积为1L的密闭容器中充入5mol N2与2．5molO2,发生N2(g)＋O2(g)=2NO(g)反应，2min后达到平衡状态，NO的物质的量为1mol，则2min内氧气的平均反应速率为_________，该温度下，反应的平衡常数K=________。该温度下，若开始时向上述容器中加入的N2与O2均为1mol，则N2的平衡浓度为_______mol/L。
（3）为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示
。
写出上述变化中的总化学反应方程式：________________________________________。
（4）用催化还原的方法也可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  △H＝－574kJ/mol
CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  △H＝－1160kJ/mol
写出CH4还原NO2至N2的热化学方程式_______________________________________。
I．工业上可用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

（1）“图1”表示反应中能量的变化，曲线   （填“a或b”）表示使用了催化剂；该反应的热化学方程式为              。
（2）若容器容积不变，下列措施可增大CO平衡转化率的是_____。
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．再充入1 mol CO和2 mol H2
（3）其他条件不变，请在“图2”中画出温度为T2（且T2<T1）时，CO的平衡转化率与H2和CO的起始组成比[n(H2)/n(CO)]的关系曲线。

II．向BaSO4沉淀中加入饱和碳酸钠溶液，充分搅拌，弃去上层清液，如此处理多次，可使BaSO4全部转化为BaCO3，发生的反应可表示为：BaSO4(s)+CO32－(aq)BaCO3(s)+SO42－(aq)。
（4）现有0.20 mol BaSO4，加入1.0L 2.0mol/L的饱和Na2CO3溶液处理，假设起始的c(SO42－)≈0，平衡时，K=4.0×10－2，求达到平衡时发生转化的BaSO4的物质的量。（写出计算过程，计算结果保留2位有效数字）
能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。阅读下列有关能源的材料，回答有关问题：
（1）从能量的角度看，断开化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量。已知拆开1 mol H－H键、1 mol I－I、1 mol H－I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。则由氢气和碘单质反应（H2+I2=2HI）生成1 mol HI需要             （填“放出”或“吸收”）      ___ kJ的热量。
（2）在生产和生活中经常遇到化学能与电能的相互转化。

在如图甲装置中，负极电极反应式为                      ，发生的是   反应（填“氧化”或“还原”，下同）。正极电极反应式为                              ；总反应的离子方程式为                                           。
（3）若用氢氧化钾溶液做电解质溶液，用氢气做燃料，空气做氧化剂制成燃料电池，其负极反应式为                    ；正极反应式为                                   。当有标状下2.24L氢气消耗时，另一极消耗氧气的物质的量为        。
（4）在如下图所示的原电池中，铝做        极，导线上电子由       极流向       极。

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