题目内容

5．（1）某温度（t℃）时水的KW=1×10-13，则该温度＞ 25℃（填“＞”“＜”“=”），其理由是水的电离是吸热的，升高温度时水的电离平衡正向移动，Kw增大，因该温度下的Kw比25℃时大，所以该温度大于25℃该温度下c（OH-）=1×10-7mol/L的溶液呈酸 性（填“酸”“碱”或“中”），若该溶液中只存在HCl溶质，则由水电离出的c（H+）=1×10-7mol/L
（2）常温下，将PH=3的盐酸aL分别与下列三种溶液混合，结果溶液均呈中性．
①浓度为1.0×10-3mol/L的氨水bL
②c（OH-）=1.0×10-3mol/L的氨水cL
③c（OH-）=1.0×10-3mol/L的Ba（OH）2溶液dL
则a、b、c、d之间由大到小的顺序是b＞a=d＞c
（3）常温下将PH=5的H2SO4溶液，加水稀释到1000倍，则稀释后c（SO42-）与c（H+）的比值约为1：20；将c（H+）相同的HCl，CH3COOH，H2SO4均加水稀释至原来的100倍后，PH值由大到小的顺序是①＞②=③．

分析 （1）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则溶液的离子积常数增大；溶液的酸碱性由c（H+）和c（OH-）浓度的相对大小来决定；盐酸溶液中，氢离子几乎全部来自于水的电离，而氢氧根全部来自于水的电离；
（2）pH=3的盐酸的物质的量浓度=1×10-3 mol/L，中和相同物质的量的盐酸，碱的浓度越大，所用的碱越少，注意弱碱溶液中氢氧根离子的物质的量浓度和碱的浓度不等；
（3）由硫酸溶液pH=5，计算原溶液中c（H+），原溶液中c（SO42-）=$\frac{1}{2}$c（H+），稀释1000倍，此时溶液接近中性，氢离子浓度不可能小于1×10-7mol/L，只能无限接近1×10-7mol/L，而稀释过程中硫酸根的物质的量不变，计算稀释后溶液中硫酸根的物质的量浓度，据此计算解答；醋酸是弱电解质加水稀释促进电离，所以稀释后醋酸氢离子浓度最大，而盐酸和硫酸氢离子的浓度只减小．

解答 解：（1）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则水的离子积常数增大，某温度（T℃）时，水的离子积常数Kw=1×10-13＞10-14，则该温度大于25℃；
该温度下c（OH-）=1×10-7mol/L的溶液中c（H+）=$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-7}}$=10-6mol/L，c（H+）＞c（OH-），故溶液显酸性；盐酸溶液中，氢离子几乎全部来自于水的电离，而氢氧根全部来自于水的电离，故溶液中由水电离出的c（OH-）=1×10-7mol/L，而水电离出的氢离子和氢氧根的浓度相等，故由水电离出的氢离子的浓度c（H+）=1×10-7mol/L，
故答案为：大于；水的电离是吸热的，升高温度时水的电离平衡正向移动，Kw增大，因该温度下的Kw比25℃时大，所以该温度大于25℃；酸性；1×10-7mol/L；
（2）pH=3的盐酸的物质的量浓度=1×10-3 mol/L，
①中氨水的物质的量浓度是1×10-3 mol/L，②一水合氨是弱电解质，只有部分电离，所以②中氨水的浓度大于1×10-3 mol/L，③中氢氧根离子的浓度是1×10-3 mol/L．
盐酸和氢氧化钡都是强电解质，氢离子和氢氧根离子中和时是1：1的关系，氢离子和氢氧根离子的浓度相等，所以a、d的体积相等，即a=d；
②的氨水浓度大于①的浓度，中和相同物质的量的盐酸，氨水的浓度越大，使用的氨水的体积越小，所以c＜b．
盐酸和氨水反应生成的氯化铵是强酸弱碱盐，水解后使溶液呈酸性，要想使溶液呈中性，氨水的物质的量应稍微比盐酸的大些，当盐酸浓度和氨水的浓度相等时，氨水的体积b应大于盐酸的体积a，即溶液的体积a＜b．
②③中氢氧根离子的浓度相等，一水合氨是一元弱电解质，氢氧化钡是强电解质，所以氨水的浓度大于③中氢氧根离子浓度，中和相同物质的量的氢离子时，②所用的氨水的体积小于③氢氧化钡溶液的体积，即c＜d=a．
所以a、b、c、d的关系b＞a=d＞c，
故答案为：b＞a=d＞c；
（3）pH为5的溶液中氢离子浓度为：c（H+）=1×10-5mol/L，硫酸根离子的浓度为：c（SO42-）=$\frac{1}{2}$c（H+）=$\frac{1}{2}$×1×10-5mol/L=5×10-6mol/L；
溶液稀释1000倍后，氢离子浓度不可能小于1×10-7mol/L，只能无限接近1×10-7mol/L，而硫酸根离子浓度为：c（SO42-）=5×10-6mol/L×$\frac{1}{1000}$=5×10-9mol/L，
所以稀释后溶液中SO42-离子浓度与H+离子浓度的比值约为：5×10-9mol/L：1×10-7mol/L=1：20；醋酸是弱电解质加水稀释促进电离，所以稀释后醋酸氢离子浓度最大，而盐酸和硫酸氢离子的浓度只减小，所以c（H+）由大到小的顺序为①＞②=③，故答案为：1：20；①＞②=③．

点评 本题考查弱电解质的电离，题目难度不大，本题注意把握弱电解质的电离特点，根据电离平衡常数应用．

练习册系列答案
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15．下列说法正确的是（　　）
A．用广泛pH试纸测氯水的pH=4
B．欲配制1L，1mol/L的NaCl溶液，可将58.5gNaCl溶于1 L水中
C．配制溶液定容时，仰视容量瓶刻度会使所配溶液浓度偏低
D．用瓷坩埚加热熔化氢氧化钠固体
16．下列反应的离子方程式正确的是（　　）
A．用小苏打治疗胃酸（主要成分为盐酸）过多：HCO3-+H+=CO2↑+H2O
B．氢氧化钡溶液和硫酸溶液反应：Ba2++SO42-=BaSO4↓
C．澄清的石灰水跟稀盐酸反应：Ca（OH）2+2H+=Ca2++2H2O
D．往澄清石灰水中通入少量二氧化碳气体：CO2+OH-=HCO3-
13．下列离子方程式书写正确的是（　　）
A．稀 H2SO4与铁粉反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B．铜跟硝酸银溶液反应：Cu+Ag+=Cu2++Ag
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D．Ba（OH）2与CuSO4溶液反应：Cu2++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Cu（OH）2↓
20．（1）下列△H表示物质燃烧热的是△H3；表示中和热△H=-57.3kJ•mol-1的是△H5．（填“△H1”、“△H2”和“△H3”等），△H1＞△H3（填“＞”、“＜”或“=”）
A．C（s）+1/2O2（g）=CO（g）△H1
B．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H2
C．C（s）+O2（g）=CO2（g）△H3
D．$\frac{1}{2}$Ba（OH）2（aq）+$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）=$\frac{1}{2}$BaSO4（s）+H2O（l）△H4
E．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H5
F．2NaOH（aq）+H2SO4（aq）=Na2SO4（aq）+2H2O（l）△H6
（2）在25℃、101kPa下，0.2mol液态甲醇燃烧生成CO2 气体和液态水时放热144.0kJ．则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-720.0kJ•mol-1．
（3）用“＞”、“＜”或“=”填空：
 ①同温同压下，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）在光照和点燃条件的热效应（化学计量数相同）分别为△H1、△H2，则△H1=△H2．
 ②相同条件下，2mol氢原子所具有的能量＞1mol 氢分子所具有的能量．
 ③等质量的硫蒸汽、硫磺、分别在足量空气中燃烧所对应的热效应分别为△H1、△H2则△H1＜△H2．
10．反应A（g）+B（g）?C（g）+D（g）过程中的能量变化如图所示（E1＞0，E2＞0），回答下列问题．

（1）图中该反应是放热反应（填“吸热”或“放热”）．反应热△H的表达式为E1-E2
（2）当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率反应过程减小（填“增大”“减小”或“不变”）．
（3）在反应体系中加入催化剂，E1和E2的变化是：E1减小，E2减小（填“增大’“减小”或“不变”），化学不平衡移动（填“向左”、“向右”或“不”）．
17．绿色化学最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物．以下反应最符合这一要求的是（　　）
A．铜和浓硝酸反应制硝酸铜
B．用铜作催化剂将乙醇氧化为乙醛
C．乙烯聚合为聚乙烯
D．光照条件下甲烷与氯气反应制一氯甲烷
14．加热73.5g氯酸钾固体，固体完全分解后得到氧气的物质的量为（　　）
A．0.9molB．9molC．1.8molD．0.6mol
14．甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景．工业生产甲醇的常用方法是：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.8 kJ•mol-1
（1）已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O （l）△H=-571.6 kJ•mol-1
H2（g）+1/2O2（g）═H2O（g）△H=-241.8kJ•mol-1
 则CH3OH（g）+O2（g）═CO（g）+2H2O（g）的反应热△H=-392.8kJ•mol-1．
（2）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积为100L的反应室，在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g），测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1．
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为0.003 mol•L-1•min-1．
②100℃时反应的平衡常数为2.25×10-4．
（3）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种：
①甲醇蒸汽重整法．该法中的一个主要反应为CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g），此反应能自发进行的原因是该反应是一个熵增的反应．
②甲醇部分氧化法．在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图2所示．则当n（O2）/n（CH3OH）=0.25时，CH3OH与O2发生的主要反应方程式为2CH3OH+O2$→_{△}^{催化剂}$2HCHO+2H2O；在制备H2时最好控制n（O2）：n（CH3OH）=0.5．

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