题目内容
(12分) (1)已知:蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为 30 kJ,其他相关数据如下表:
物质 | H2(g) | Br2(g) | HBr(g) |
1 mol分子中化学键断裂时需要吸收的能量/kJ | 436 | 200 | 369 |
(2)常温下,将pH均为2的氢溴酸、乳酸(α—羟基丙酸)稀释100倍后,有一种酸的pH=4。请写出乳酸钠溶液中的水解离子方程式: 。
(3)常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HBr溶液和20.00 mL0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线,如图所示:
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①根据图1和图2判断,滴定HBr溶液的曲线是 (填“图1”或“图2”);
②a= mL;
③c(Na+)=c(CH3COO-)的点是 点;
④E点对应溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
(1)-72 kJ·mol-1 (2)CH3CH(OH)COO- + H2OCH3CH(OH)COOH +OH-
(3)① 图1 ②20.00 ③ D ④c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
解析试题分析:(1)化学反应中化学键断裂吸收能量,形成化学键放出能量,反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能。由化学键的键能可知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=(436kJ/mol+200kJ/mol)-2×(369kJ/mol)=-102kJ/mol,因蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,则H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H为=(-102kJ/mol)+(+30kJ/mol)=-72 kJ/mol。
(2)常温下,将pH均为2的氢溴酸、乳酸(α—羟基丙酸)稀释100倍后,由于氢溴酸是强酸,因此有一种酸的pH=4,则该酸一定是氢溴酸,这说明乳酸是弱酸,所以乳酸钠溶液中的水解离子方程式为CH3CH(OH)COO- + H2OCH3CH(OH)COOH +OH-。
(3)①如果酸为强酸,则0.1000mol/L酸的pH为1,根据酸的初始pH知,图1为氢溴酸滴定曲线,。
②滴定20.00mL 0.1000mol/L 氢溴酸溶液,NaOH和HBr恰好反应时,消耗20mlNaOH溶液,生成强酸强碱盐,溶液呈中性,滴定终点时n(HBr)=n(NaOH),则a=20.00mL。
③c(Na+)=c(CH3COO-),溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所以c(OH-)=c(H+),则溶液呈中性,pH=7,故答案为:D。
④根据图1知,a点氢氧化钠溶液的体积是20mL,酸和碱的物质的量相等,二者恰好反应生成盐,醋酸钠为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,所以c(OH-)>c(H+),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所以c(Na+)>c(CH3COO-),盐类水解程度较小,所以c(CH3COO-)>c(OH-),则溶液中离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
考点:考查反应热计算、水解方程式、酸碱中和反应滴定曲线的有关判断
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工业上在催化剂作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),图1表示反应过程中能量的变化情况。
请回答下列问题:
(1)在图I中,曲线______(填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)为探究外界条件对合成甲醇化学反应速率的影响规律,某科技工作者设计了以下三组实验,部分数据已填人表中,请补充完整。
实验组 | T/℃ | 起始浓度/mol?L-1 | 等质量催化剂的 比表面积/m2?g-1 | |
CO | H2 | |||
① | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
② | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
③ | 350 | | | 124 |
其中设计实验组①和②的目的是______。
(3)“图2”所揭示的规律是:在p1压强达平衡时______;并请画出在p2压强下(p2> p1)的曲线。
(4)在碱性条件下可将合成甲醇的反应设计成原电池,则负极的电极反应式为______。
随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前,消除大气污染有多种方法。
(1) 用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) ="4NO(g)" + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H=" -574" kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H=" -1160" kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H=" -44.0" kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为 。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
![]()
| NO | N2 | CO2 | ||
0 | 1.00 | 0 | 0 | ||
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 | ||
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 | ||
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”) 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。
A.容器内压强保持不变 B. 2v正(NO) = v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变 D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。请在下图中画出30min至40min的变化曲线。
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反应3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2L密闭容器中进行,5min后Y减少了0.5mol,则此反应的平均速率υ为( )
A.υ(X)=0.05mol·L—1·min—1 | B.υ(Y)= 0.10mol·L—1·min—1 |
C.υ(Z)=0.10mol·L—1·min—1 | D.υ(W)=0.05mol·L—1·s—1 |