Question

醋酸是一种常见的弱酸．
（1）假如某醋酸溶液中c（CH₃COOH）=0.10mol/L，c（H⁺）=1.3×10^-3mol/L，则此时c（CH₃COO^-）约为

 

 mol/L；计算此时醋酸的电离平衡常数，写出计算过程．[注：c_平衡（CH₃COOH）≈0.10mol/L，水的电离可忽略不计]
（2）为了探究镁条与盐酸、醋酸反应时浓度或温度对反应速率（观察镁条消失的时间）的影响，准备了以下化学用品：0.20mol?L^-1与0.40mol?L^-1的HCl溶液、0.20mol?L^-1与0.40mol?L^-1的CH₃COOH溶液、4条镁条（形状、大小、质量相同）、几支试管和胶头滴管，酸液温度控制为298K和308K．
①酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成以下实验设计表：

实验 编号	温度 （K）	盐酸浓度 （mol?L-1）	醋酸浓度 （mol?L-1）	实验目的
a	298	0.20		Ⅰ．实验a和b是探究   对镁与盐酸反应速率的影响； Ⅱ．实验a和c是探究   对镁与盐酸反应速率的影响； Ⅲ．实验a和d是探究相同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与镁反应速率的区别
b	308	0.20
c	298	0.40
d

②若①中实验a镁条消失的时间是20s，则镁条剩余质量与时间关系图如下图．假设：该反应温度每升高10℃，反应速率是原来的2倍；温度相同时，醋酸是相同浓度盐酸平均速度的1/2，请在此图中大致画出“实验b”、“实验d”的镁条剩余质量与时间关系曲线，请注意必要的标注．
（3）镁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用，依据镁的性质、用途等回答下列问题：
已知：①Mg（s）+2H₂O（g）═Mg（OH）₂（s）+H₂（g）△H₁=-441kJ?mol^-1
②H₂O（g）═H₂（g）+

1

2

O₂（g）△H₂=+242kJ?mol^-1
③Mg（s）+

1

2

O₂（g）═MgO（s）△H₃=-602kJ?mol^-1．
则氢氧化镁分解的热化学方程式是

 

．

Answer 1

考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡,热化学方程式,比较强弱电解质的实验

专题：化学反应中的能量变化,电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）醋酸溶液中氢氧根离子浓度很小，可以忽略不计，则溶液中c（H⁺）≈c（CH₃COO^-），电离平衡常数K=

c(H+)．c(CH3COO-)

c(CH3COOH)

；
（2）①根据实验的不同点确定其实验目的；
②Ⅲ．实验a和d是探究相同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与镁反应速率的区别，则d实验温度是 298K、醋酸浓度为0.20mol/L，实验b、d温度不同，盐酸和醋酸浓度相等，该反应温度每升高10℃，反应速率是原来的2倍；温度相同时，醋酸是相同浓度盐酸平均速度的1/2，则实验b中反应速率是该图象中反应速率的2倍，d是反应速率是该图象中反应速率的

1

2

；
（3）根据盖斯定律进行书写．

解答： 解：（1）醋酸溶液中氢氧根离子浓度很小，可以忽略不计，则溶液中c（H⁺）≈c（CH₃COO^-）=1.3×10^-3 mol/L，电离平衡常数K=

c(H+)．c(CH3COO-)

c(CH3COOH)

=

1.3×10-3×1.3×10-3

0.10

mol/L=1.7×10^-5mol/L，
答：c（CH₃COO^-）为1.3×10^-3；其电离平衡常数为1.7×10^-5mol/L；
（2）①Ⅰ．实验a和b的不同点是温度，所以其目的是探究温度对镁与盐酸反应速率的影响；
Ⅱ．实验a和c的不同点是浓度，所以其目的是探究浓度对镁与盐酸反应速率的影响，
故答案为：温度；浓度
②Ⅲ．实验a和d是探究相同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与镁反应速率的区别，则d实验温度是 298K、醋酸浓度为0.20mol/L，实验b、d温度不同，盐酸和醋酸浓度相等，该反应温度每升高10℃，反应速率是原来的2倍；温度相同时，醋酸是相同浓度盐酸平均速度的

1

2

，则其反应时间是原来的2倍，则实验b中反应速率是该图象中反应速率的

1

2

倍，d是反应速率是该图象中反应速率的

1

2

，其反应时间是原来的2倍，
所以其图象为，故答案为：；
（3）①Mg（s）+2H₂O（g）═Mg（OH）₂（s）+H₂（g）△H₁=-441kJ?mol^-1
②H₂O（g）═H₂（g）+

1

2

O₂（g）△H₂=+242kJ?mol^-1
③Mg（s）+

1

2

O₂（g）═MgO（s）△H₃=-602kJ?mol^-1．
将方程式③+②-①得Mg（OH）₂（s）═MgO（s）+H₂O（g）△H=+81 kJ?mol^-1，
故答案为：Mg（OH）₂（s）═MgO（s）+H₂O（g）△H=+81 kJ?mol^-1．

点评：本题考查弱电解质的电离、探究外界条件对化学反应速率的影响、盖斯定律等知识点，知道弱电解质电离时其处理方法，会根据实验不同点确定实验目的，难点是绘画图象，题目难度中等．