题目内容
【题目】科学研究与工业生产中常常用到溶液中的反应。
(1)25℃时,0.05 mol·L-1Ba(OH)2溶液的pH= ,将该Ba(OH)2溶液与pH=2的HCl溶液混合,若所得混合溶液pH=7,则Ba(OH)2溶液与HCl溶液的体积比为 。
(2)CO2可转化成有机物实现碳循环:CO2CH3OHHCOOH……
25 ℃时,几种酸的电离平衡常数如下:
化学式 | HCOOH | H2CO3 | HClO |
电离平衡常数 | 1.7×10-4 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 | 3.0×10-8 |
回答下列问题:
①用离子方程式表示HCOONa溶液呈碱性的原因 。
②物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种物质:
a.Na2CO3 b.NaClO c.HCOONa d.NaHCO3 ,pH由大到小的顺序是 (填编号)。
(3)常温下,将0.2 mol·L-1的HCOOH和0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH<7,说明所得混合溶液中HCOOH的电离程度 HCOONa的水解程度(填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)含有Cr2O72-的废水毒性较大,某工厂废水中含5.00×10-3 mol·L-1的Cr2O72-。为使废水能达标排放,做如下处理:Cr2O72-Cr3+、Fe3+Cr(OH)3、Fe(OH)3。若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2×10-13 mol·L-1,则残留的Cr3+的浓度为 mol·L-1 (已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)。
【答案】(1)13 1:10
(2)①HCOO-+H2OHCOOH+OH- ②a>b>d>c
(3)大于 (4)3×10-6
【解析】
试题分析:(1)25℃时,0.05 mol·L-1Ba(OH)2溶液中从c(OH-)=0.1mol/L,则c(H+)=10-13mol/L, pH=13;pH=2的HCl溶液中,c(H+)=0.01mol/L,所以将该Ba(OH)2溶液与pH=2的HCl溶液混合,若所得混合溶液pH=7时,则Ba(OH)2溶液与HCl溶液的体积比为1:10。
故答案为:13;1:10;
(2)①HCOONa为强碱弱酸盐,在溶液中存在HCOO-+H2OHCOOH+OH-,破坏了水的电离平衡,使溶液呈碱性。
故答案为:HCOO-+H2OHCOOH+OH-;
②依据电离平衡常数可知,酸性HCOOH>H2CO3>HClO>HCO3-,所以碱性a>b>d>c,溶液的pH a>b>d>c。
故答案为:a>b>d>c;
(3)酸的物质的量是碱的物质的量的2倍,且酸碱都是一元的,反应后生成等物质的量的HCOOH和HCOONa,由于所得溶液的pH<7,说明所得混合溶液中HCOOH的电离程度大于HCOONa的水解程度。
故答案为:大于;
(4)某工厂废水中含5.00×10-3 molL-1的Cr2O72-,n(Cr2O72-)=10L×5.00×10-3mol/L=5.00×10-2mol,依据氧化还原反应离子方程式:6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2×10-13molL-1,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH-)=4.0×10-38,计算得到c3(OH-)=2×10-25mol/L,则残留的Cr3+的浓度为Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)c3(OH-)=6.0×10-31 ,c(Cr3+)=3×10-6molL-1。
故答案为:3×10-6。
【题目】合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=206.1 kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH2=247.3 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3
请回答下列问题:
(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。反应进行的前5 min内,v(H2)= ;10 min时,改变的外界条件可能是 。
(2)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变。
①可以判断甲容器中反应已达平衡状态的是 。
a.生成CH4的速率是生成CO的速率的2倍
b.容器内压强保持不变
c.容器内气体的密度保持不变
d.容器内各气体的浓度保持不变
②甲乙两容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是 。
a.化学反应速率:v (甲)>v (乙)
b.甲烷的转化率:α(甲)<α(乙)
c.压强:P(甲)= P (乙)
(3)反应③中ΔH3= kJ·mol-1。800 ℃时,反应③的化学平衡常数K=1.0,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:
CO | H2O | CO2 | H2 |
0.5 mol | 8.5 mol | 2.0 mol | 2.0 mol |
此时反应③中正、逆反应速率的关系是 (填代号)。
a.v(正)>v(逆) b.v(正)<v(逆) c.v(正)=v(逆) d.无法判断