题目内容
【题目】下表是常温下几种常见弱酸的电离平衡常数:
弱酸 | 电离方程式 | 电离平衡常数K |
CH3COOH | CH3COOHCH3COO-+H+ | K=1.6×10-5 |
H2C2O4 | H2C2O4H++ HC2O4- HC2O4- H++ C2O42- | K1=5.9×10-2 K2=6.4×10-5 |
H2CO3 | H2CO3H++HCO3- HCO3-H++CO32- | K1=4.4×10-7 K2=5.6×10-11 |
H2S | H2SH++HS- HS-H++S2- | K1=9.1×10-8K2=1.1×10-15 |
回答下列问题:
(1)某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7mol/L,则此时溶液中c(OH-)为_______mol/L;此时温度__________25 ℃(填“大于”,“小于”或“等于”),若温度不变,滴入稀硫酸使c(H+)=5.0×10-6mol/L,则由水电离出的c(H+)为______mol/L。
(2)下列四种离子结合H+能力最强的是______。
A.HCO3- B. C2O42- C. S2- D.CH3COO-
(3)该温度下1.0 mol·L-1的CH3COOH溶液中的c(H+)=_____span> mol·L-1
(4)常温下,加水稀释0.1 mol·L-1的H2C2O4溶液,下列说法正确的是(______)
A.溶液中n(H+)×n(OH-)保持不变
B.溶液中水电离的c(H+)×c(OH-)保持不变
C.溶液中c(HC2O4-)/c(H2C2O4)保持不变
D.溶液中c(OH-)增大
(5)将CH3COOH溶液加入少量Na2CO3溶液中,反应的离子方程式为__________________________。
【答案】2.0×10-7 大于 8×10-9 C 4.0×10-3 D 2CH3COOH+CO32-===2CH3COO-+CO2↑+H2O
【解析】
(1)水的电离过程是吸热过程,温度越高,水的离子积常数越大,所以此时温度高于25℃;滴入稀硫酸使c(H+)=5.0×10-6mol/L,则溶液中c(OH-)=KW/C(H+)=4×10-14/5×10-6=8.0×10-9mol·L-1,酸性溶液中的OH-是由水电离产生的,因此溶液中由水电离出的c(H+)=c(OH-)=8.0×10-9mol·L-1;
(2)对应酸的酸性越弱,结合H+能力越强;
(3)由醋酸的电离平衡常数K=c(H+)c(CH3COO-)/c(CH3COOH)计算c(H+);
(4)由H2C2O4的电离平衡进行分析;
(5)CH3COOH溶液与少量Na2CO3溶液反应的方程式为:2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COO-+CO2↑+H2O。
(1)某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7mol·L-1,H2OOH-+H+,则c(OH-)=c(H+)=2.0×10-7mol·L-1,水的电离过程是吸热过程,常温下水电离出的离子浓度c(OH-)=c(H+)=1.0×10-7mol·L-1,所以此时温度高于25℃,若温度不变,Kw=c(OH-)×c(H+)=4.0×10-14(mol·L-1)2不变,滴入稀硫酸使c(H+)=5.0×10-6mol/L,则溶液中c(OH-)=KW/C(H+)=4×10-14/5×10-6=8.0×10-9mol·L-1,酸性溶液中的OH-是由水电离产生的,因此溶液中由水电离出的c(H+)=c(OH-)=8.0×10-9mol·L-1,
故答案为:2.0×10-7,大于,8.0×10-9。
(2)对应酸的酸性越弱,结合H+能力越强,由表中数据可知,酸性:H2C2O4>CH3COOH>H2CO3>H2S,所以结合H+的能力由强到弱的顺序为:S2->HCO3—>CH3COO->C2O42-,故答案为:C。
(3)在1.0molL-1的CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,电离平衡常数K=c(H+)c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=1.6×10-5,又因为c(H+)=c(CH3COO-),所以c(H+)=4.0×10-3mol·L-1,故答案为:4.0×10-3。
(4)A.稀释过程中,溶液的体积增大,水的离子积不变,故溶液中n(H+)×n(OH-)增大,故A错误;
B.稀释过程中,溶液中c(OH-)增大,故水电离的c(H+)×c(OH-)增大,故B错误;
C.H2C2O4分两步电离,且以第一步电离为主,稀释时平衡向右移动,c(H2C2O4)减小快,c(H2C2O4-)减小慢,c(H2C2O4-)/c(H2C2O4)不断增大,故C错误;
D.草酸是弱酸,存在电离平衡,加水稀释促进电离,氢离子的数目增加,但氢离子的浓度是降低的。由于温度是不变的,所以水的离子积常数是不变的,所以溶液中c(OH-)增大,故D正确。
故答案为:D。
(5)CH3COOH溶液与少量Na2CO3溶液反应的化学方程式为:2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COO-+CO2↑+H2O,离子方程式为:2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+CO2↑+H2O,故答案为:2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+CO2↑+H2O。
【题目】某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为__________。
(2)若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3,某温度下,在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0mol N2和2.0mol H2,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如表所示:
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(NH3) | 0 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.40 |
0~50s内的平均反应速率v(N2)=_________。
(3)已知:键能指在标准状况下,将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g),B(g)所需的能量,用符号E表示,单位为kJ/mol。的键能为946kJ/mol,H-H的键能为436kJ/mol,N-H的键能为391kJ/mol,则生成1mol NH3过程中___(填“吸收”或“放出”)的能量为____,反应达到(2)中的平衡状态时,对应的能量变化的数值为____kJ。
(4)为加快反应速率,可以采取的措施是_______
a.降低温度
b.增大压强
c.恒容时充入He气
d.恒压时充入He气
e.及时分离NH3