题目内容
【题目】室温下向10mL 0.1mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1mol·L-1的一元酸HA溶液,pH变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
B. a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C. b点所示溶液中c(A-)>c(HA)
D. pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
【答案】C
【解析】
NaOH与一元酸HA的反应方程式:NaOH+HA=NaA+H2O,随着反应的进行溶液中的溶质的量和浓度都在不断变化,结合盐类水解平衡和弱酸电离平衡分析。
A.a点时已加入了10mLHA溶液,NaOH+HA=NaA+H2O,此时NaOH与HA恰好反应完全,生成的溶质为NaA,由图象知NaA溶液显碱性,说明NaA为强碱弱酸盐,A-能够水解A-+H2OHA+OH-,所以溶液中粒子浓度关系:c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(H+),A项错误;
B.由A分析知a点是NaA溶液,b点是等浓度的NaA和HA的混合溶液,NaA因水解反应促进水的电离,而HA电离产生的H+使溶液中H+浓度增大,使水的电离平衡左移,所以a点溶液中水的电离程度大于b点溶液中水的电离程度,B项错误;
C.b点溶液中含有等浓度的NaA和HA,溶液中既存在NaA的水解A-+H2OHA+OH-,又存在HA的电离HAH++A-,由图象可知b点溶液显酸性,即溶液中c(H+)>c(OH-),由此推知HA的电离程度大于NaA的水解程度,所以溶液中c(A-)>c(HA),C项正确;
D.由图象可知pH=7时溶液中含有较多的NaA和少量HA,根据物料守恒有c(Na+)<c(A-)+c(HA),D项错误;答案选C。
【题目】CO2和CO可作为工业合成甲醇(CH3OH)的直接碳源,还可利用CO2据电化学原理制备塑料,既减少工业生产对乙烯的依赖,又达到减少CO2排放的目的。
(1)利用CO2和H2反应合成甲醇的原理为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
上述反应常用CuO和ZnO的混合物作催化剂。相同的温度和时间段内,催化剂中CuO的质量分数对CO2的转化率和CH3OH的产率影响的实验数据如下表所示:
ω(CuO)/% | 10 | 20 | 30 | 4b | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
CH3OH的产率 | 25% | 30% | 35% | 45% | 50% | 65% | 55% | 53% | 50% |
CO2的转化率 | 10% | 13% | 15% | 20% | 35% | 45% | 40% | 35% | 30% |
由表可知,CuO的质量分数为________催化效果最佳。
(2)利用CO和H2在一定条件下可合成甲醇,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),其两种反应过程中能量的变化曲线如下图a、b所示,下列说法正确的是(______)
A.上述反应的ΔH=-91kJ·mol-1
B.a反应正反应的活化能为510kJ·mol-1
C.b过程中第Ⅰ阶段为吸热反应,第Ⅱ阶段为放热反应
D.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和ΔH
E.b过程的反应速率:第Ⅱ阶段>第Ⅰ阶段
(3)①在1L的恒定密闭容器中按物质的量之比1︰2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示,则压强P2________P1(填“>”、“<”或“=”);平衡由A点移至C点、D点移至B点,分别可采取的具体措施为________、________;在c点时,CO的转化率为________。
②甲和乙两个恒容密闭容器的体积相同,向甲中加入1molCO和2molH2,向乙中加入2molCO和4molH2,测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示,则L、M两点容器内压强:P(M)________2P(L);平衡常数:K(M)________K(L)。(填“>”、“<”或“=”)
(4)以纳米二氧化钛膜为工作电极,稀硫酸为电解质溶液,在一定条件下通入CO2进行电解,在阴极可制得低密度聚乙烯(简称LDPE)。
①电解时,阴极的电极反应式是________。
②工业上生产1.4×102kg的LDPE,理论上需要标准状况下________L的CO2。