Question

12．请回答下列问题．
（1）某温度时，在一个2L恒容的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示．根据图中数据，试填写下列空白：

①该反应的化学方程式为3X+2Y?3Z．
②从开始至2min，Z的平均反应速率为0.075 mol•L^-1•min^-1．
③2min时X的转化率为30%．
（2）常温下，将0.1000mol•L^-1 NaOH溶液滴入20.00mL 0.1000mol•L^-1的一元酸HA溶液中，测得混合溶液的pH变化曲线如图2所示．
①HA与NaOH溶液反应的离子方程式是HA+OH^-═A^-+H₂O．
②图中②点所示溶液中，下列粒子的浓度关系正确的是ab（填序号）．
a．2c（Na⁺）=c（HA）+c（A^-）
b．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-）
c．c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
③图中③点所示滴入的NaOH溶液的体积V＜20.00mL（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）①根据物质的量的变化判断反应物和生成物，根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比书写方程式；
②分析图象计算Z的消耗物质的量为0.2mol，结合反应速率概念计算，V=$\frac{△c}{△t}$；
③2min时X的转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；
（2）①由图象可知0.1000mol L^-1的一元酸HA溶液pH约为4，可证明HA为弱酸，据此写出反应的离子方程式；
②图中②点酸过量，溶液呈酸性，结合物料守恒和电荷守恒解答该题；
③由于HA为弱酸，③点时溶液呈中性，加入NaOH体积应小于20.00mL．

解答 解：（1）①由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=（1mol-0.7mol）：（1mol-0.8mol）：0.3=0.3mol：0.2mol：0.3mol=3：2：3，则反应的化学方程式为：3X+2Y?3Z，
故答案为：3X+2Y?3Z；
②图象计算Z的生成物质的量为0.3mol，从开始至2min，Z的平均反应速率=$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{2min}$=0.075mol/（L•min）；
故答案为：0.075；
③2min时X的转化率=$\frac{1.0mol-0.7mol}{1.0mol}$×100%=30%，
故答案为：30%；
（2）①由图象可知0.1000mol L^-1的一元酸HA溶液pH约为4，说明HA为弱酸，则发生反应的离子方程式为：HA+OH^-=A^-+H₂O，
故答案为：HA+OH^-=A^-+H₂O；
②a、②点时加入NaOH物质的量为HA的物质的量的一半，由物料守恒可知：2c（Na⁺）=c（HA）+c（A^-），故正确；
b、根据电荷守恒可知：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-），故正确；
c、②点时加入热NaOH物质的量为HA的物质的量的一半，反应后溶质为等浓度的NaA和HA，混合液呈酸性，则A^-的水解程度小于HA的电离程度，则c（A^-）＞c（Na⁺），故错误；
故答案为：ab；
③由于HA为弱酸，③点时溶液呈中性，加入NaOH体积应小于20.00mL，
故答案为：＜．

点评 本题考查了化学反应速率的计算应用、酸碱混合的定性判断及溶液pH的计算等，图象分析和反应进行方向的判断方法是解题关键，根据图象判断HA为弱酸为解答该题的关键，注意掌握酸碱混合的定性判断及pH的计算方法，明确离子浓度大小的判断方法．