题目内容

【题目】常温下,现有0.1mol·L-1NH4HCO3溶液,pH=7.8。已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时,各微粒浓度占总微粒浓度之和的分数)pH的关系如图所示。下列说法正确的是

A. pH=9时,溶液中存在下列关系:c(NH4+)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O)>c(CO32-)

B. NH4HCO3溶液中存在下列关系<1

C. pH=6.5的上述溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时,NH4+HCO3-浓度逐渐减小

D. 分析可知,常温下水解平衡常数Kh(HCO3-)的数量级为10-7

【答案】B

【解析】分析:A项,由NH3·H2O的分布分数的变化分析NH4+的分布分数的变化,再结合图像判断当pH=9时,溶液中各离子浓度大小;B项,根据碳酸氢铵溶液pH=7.8,判断NH4+HCO3-的大小关系,结合物料守恒解决该项;C项,结合图像判断滴入氢氧化钠溶液后NH4+HCO3-浓度变化;D项,利用图像中的特殊点(pH=6.5)对应的离子浓度,计算水解平衡常数Kh(HCO3-)。

详解:A项,由图像可得,pH=9时,溶液中c(HCO3-)>c(NH3·H2O)>c(CO32-),又因为含氮微粒为NH4+NH3·H2O,所以NH4+NH3·H2O的分布分数之和应等于1,所以当pH=9时,溶液中存在关系:c(HCO3-)>c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(CO32-),故A错误;B项,根据物料守恒,NH4HCO3溶液中存在:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-),又因为0.1mol·L-1NH4HCO3溶液,pH=7.8,所以Kh(NH4+)<Kh(HCO3-),因此c(NH4+)>c(HCO3-),再结合①式可得:c(NH3·H2O)<c(H2CO3)+c(CO32-),即<1,故B正确;C项,根据图像可知,当溶液pH增大时,NH3·H2O浓度逐渐增大NH4+的浓度逐渐减小,而HCO3-浓度先增大后减小,故C错误;D项,Kh(HCO3-)=,如图常温下当pH=6.5时,c(HCO3-)=c(H2CO3),c(OH-)=Kw/c(H+)=10-14/10-6.5=10-7.5=×10-8,将数据代入上式得:Kh(HCO3-)=×10-8常温下水解平衡常数Kh(HCO3-)的数量级为10-8,故D错误。综上分析,符合题意的选项为B。

练习册系列答案
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【题目】科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。

I. CO2可用来合成低碳烯烃。

2CO2(g) +6H2(g)CH2 =CH2(g) +4H2O(g) ΔH= a kJ/mol

请回答:

1)已知:H2CH2 =CH2的燃烧热分别是285.8kJ/mol1411.0kJ/mol,且H2O(g)H2O(1) ΔH = -44.0kJ/mol,则 a=____________kJ/mol

2)上述由CO2合成CH2 =CH2的反应在__________下自发进行(填高温低温),理由是___________________

3)在体积为1L的密闭容器中,充入3mol H21mol CO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。下列说法正确的是_________

A.平衡常数大小:KM>KN

B.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1

C.1M点时,乙烯的体积分数为7.7%

D.当压强或n( H2)/n(CO2)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态

4)保持温度不变,在体积为VL的恒容容器中以n(H2)n(CO2) = 31的投料比加入反应物,t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2V L并保持不变,t2时重新达平衡。请在图2中作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图象_________

II .利用“ Na—CO2电池将CO2变废为宝。

我国科研人员研制出的可充电“ Na—CO2电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池吸入”CO2,其工作原理如图3所示:

5)放电时,正极的电极反应式为______________________

6)若生成的Na2CO3C全部沉积在电极表面,当转移0.2mol e-时,两极的质量差为_________g

7)选用髙氯酸钠四甘醇二甲醚做电解液的优点是___________________________(至少写两点)。

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