[题目]低浓度的氢氟酸是一元弱酸.存在下列两个平衡:HFH++F-.HF+F-HF2- (较稳定).25℃时.不同酸性条件下的2.0amol·L-1HF溶液中.c(HF).c(F-)与溶液pH(忽略体积变化)的变化关系如图所示.下列说法正确的是( )A.c(HF)+c(F-)=2.0amol·L-1B.c(F-)>c(HF)时.溶液一定呈碱性C.随着溶液pH增大.不� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

【题目】低浓度的氢氟酸是一元弱酸，存在下列两个平衡：HFH++F-，HF+F-HF2- (较稳定)。25℃时，不同酸性条件下的2.0amol·L-1HF溶液中，c(HF)、c(F-)与溶液pH(忽略体积变化)的变化关系如图所示。下列说法正确的是（）

A.c(HF)+c(F-)=2.0amol·L-1

B.c(F-)>c(HF)时，溶液一定呈碱性

C.随着溶液pH增大，不断增大

D.25℃时，HF的电离常数Ka=10-3.45

【答案】D

【解析】

A．该溶液中含F微粒有：F-、HF、，根据物料守恒可知，，故A错误；

B．由图可知，当溶液pH>3.45时，c(F-)>c(HF)，因此当c(F-)>c(HF)时，溶液不一定呈碱性，故B错误；

C．随着溶液pH增大，c(F-)逐渐增大，，温度不变，Ka不变，因此逐渐减小，故C错误；

D．当pH=3.45时，c(F-)=c(HF)，，故D正确；

故答案为：D。

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（1）在催化转化法回收利用CO2的过程中，可能涉及以下化学反应：

①CO2(g)+2H2O(1)CH3OH(1)+O2(g) △H=+727kJ·mol-1 △G=+703kJ·mol-1

②CO2(g)+2H2O(1)CH4(g)+2O2(g) △H=+890kJ·mol-1 △G=+818kJ·mol-1

③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(1)+H2O(1) △H=-131kJ·mol-1 △G=-9.35kJ·mol-1

④CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(1) △H=-253kJ·mol-1 △G=-130kJ·mol-1

从化学平衡的角度来看，上述化学反应中反应进行程度最小的是____，反应进行程度最大的是_____。

（2）反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g) +2H2O(g)称为Sabatier反应，可用于载人航空航天工业。我国化学工作者对该反应的催化剂及催化效率进行了深入的研究。

①在载人航天器中利用Sabatier反应实现回收CO2再生O2，其反应过程如图所示，这种方法再生O2的最大缺点是需要不断补充_________（填化学式）。

②在1.5 MPa，气体流速为20 mL·min-l时研究温度对催化剂催化性能的影响，得到CO2的转化率(%)如下：

分析上表数据可知：_____（填化学式）的催化性能更好。

③调整气体流速，研究其对某一催化剂催化效率的影响，得到CO2的转化率(%)如下：

分析上表数据可知：相同温度时，随着气体流速增加，CO2的转化率____（填“增大”或“减小”），其可能的原因是_________________________________。

④在上述实验条件中，Sabatier反应最可能达到化学平衡状态的温度是____，已知初始反应气体中V(H2):V(CO2) =4:l，估算该温度下的平衡常数为 ___________（列出计算表达式）。

（3）通过改变催化剂可以改变CO2与H2反应催化转化的产物，如利用Co／C作为催化剂，反应后可以得到含有少量甲酸的甲醇。为了研究催化剂的稳定性，将Co/C催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇的产量如图所示，试推测甲醇产量变化的原因_________________________________。（已知Co的性质与Fe相似）

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HNO3：________________________________________________________；

NH3H2O：_____________________________________________________；

（2）按要求写出方程式。

①铁和稀硫酸（写出离子方程式）_________________________________________；

②氢氧化钡溶液和稀硫酸（写出离子方程式）_______________________________；

③氧化铜和稀盐酸（写出离子方程式）_____________________________________；

④制备氢氧化铁胶体（写出对应的化学方程式）_____________________________；

⑤CO32-+2H+=CO2↑+H2O（写出对应的化学方程式）_____________________________。