【题目】如表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)。
酸 | 电离方程式 | 电离平衡常数K |
CH3COOH | CH3COOHCH3COO-+H+ | 1.76×10-5 |
H2CO3 | H2CO3H++HCO3- | K1=4.4×10-7 |
HCOH++CO32- | K2=4.7×10-11 | |
H2S | H2SH++HS- | K1=1.3×10-7 |
HS-H++S2- | K2=7.1×10-15 | |
H3PO4 | H3PO4H++H2PO4- | K1=7.1×10-3 |
H2PO4-H++HPO42- | K2=6.3×10-8 | |
HPO42-H++PO43- | K3=4.2×10-13 |
(1) 当温度升高时,K值_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) 若把CH3COOH、H2CO3、HCO3-、H2S、HS-、H3PO4、H2PO4-、HPO42-都看成酸,其中酸性最强的是_____,最弱的是_____。由离子反应规律及上述数据判断,下列各组物质在溶液中混合后能发生反应的有_____(填字母)。
a. CH3COOH+NaH2PO4
b. H2S+Na2CO3
c. CO2+Na2HPO4
(3) 分析多元弱酸各步电离的K值大小,你认为一定浓度的某多元弱酸溶液中,c(H+)的大小主要由_______决定。假设某氢硫酸溶液的浓度为0.001 3 mol·L-1,则溶液中c(H+)=______。
(4) 请设计一种方案,能通过直观的实验现象判断醋酸的酸性强于碳酸,该方案所用试剂是____,反应的化学方程式为_____。
【题目】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
I. 脱硝:
已知:H2的燃烧热为285.8kJ·mol1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+133kJ·mol1
H2O(g)=H2O(l) ΔH=44kJ·mol1
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为:______。
II. 脱碳:
(1)向2L密闭容器中加入2mol CO2和6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)
① 该反应自发进行的条件是_____(填“低温”、“高温”或“任意温度”)
② 下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_____。(填字母)
a. 混合气体的平均式量保持不变 b. CO2和H2的体积分数保持不变 c. CO2和H2的转化率相等
d. 混合气体的密度保持不变 e. 1 mol CO2生成的同时有3 mol HH键断裂
(2) 改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同(T1℃、2L密闭容器)。反应过程中部分数据见表:
反应时间 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | |
反应I:恒温恒容 | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min | 4.5 | ||||
20min | 1 | ||||
30min | 1 | ||||
反应II:绝热恒容 | 0min | 0 | 0 | 2 | 2 |
①达到平衡时,反应I、II对比:平衡常数K(I)___K(II)(填“>”“<”或“=”下同);平衡时CH3OH的浓度c(I)___c(II)。
②对反应I,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=_____。在其他条件不变的情况下,若30 min时只改变温度T2℃,此时H2的物质的量为3.2 mol,则T1____T2(填“>”、“<”或“=”)。若30 min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡_____移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。