已知在t1.t2温度下水的电离平衡曲线如图所示.则下列说法中不正确的是 A．t1＜t2 B．一定温度下.改变水溶液中c(H+)或 c(OH-)的浓度.Kw不会发生变化 C．t2温度pH值为2的HCl溶液中.水电离出的c(H+)=1×10-10mol·L-1 D．将t1温度下0.1 mol·L-1的盐酸稀释.溶液中所有离子的浓度均相应减小题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

已知在t₁、t₂温度下水的电离平衡曲线如图所示，则下列说法中不正确的是

A．t₁＜t₂

B．一定温度下，改变水溶液中c(H^＋)或 c(OH^－)的浓度，Kw不会发生变化

C．t₂温度pH值为2的HCl溶液中，水电离出的c(H^＋)=1×10^-10mol·L^-1

D．将t₁温度下0.1 mol·L^-1的盐酸稀释，溶液中所有离子的浓度均相应减小

【答案】

【解析】

试题分析：A、根据图像可知，温度t₁和t₂时水的离子积常数分别是1.0×10^－¹⁴、1.0×10^－¹²。电离吸热加热促进电离，离子积常数增大，所以t₁＜t₂，A正确；B、水的离子积常数只与温度有关系，温度不变，水的离子积常数不变，因此一定温度下，改变水溶液中c(H^＋)或 c(OH^－)的浓度，Kw不会发生变化，B正确；C、t₂温度pH值为2的HCl溶液中，氢离子浓度是0.01mol/L。而离子积常数是1.0×10^－¹²，所以溶液中OH^－浓度是1×10^-10mol/L。则根据水的电离方程式H₂OH^＋＋OH^－可知，水电离出的c(H^＋)＝c(OH^－)＝1×10^-10mol/L，C正确；D、将t₁温度下0.1 mol·L^-1的盐酸稀释，溶液中氢离子和氯离子浓度均减小，但根据离子积常数表达式K_W＝c(H^＋)·c(OH^－)可知，溶液中c(OH^－)增大，D不正确，答案选D。

考点：考查外界条件对水的电离平衡的影响、离子积常数以及离子浓度计算

练习册系列答案

（1）由H₂和CO合成二甲醚的热化学方程式是

．
（2）在T₁、T₂温度下，向两个容积相同的密闭容器中分别通入1molCO和2molH₂合成甲醇，则T₁、T₂温度下对应反应的平衡常数K₁

K₂ （选填“＜”、“＞”或“=”）．
（3）在一定条件下，向一个容积可变的密闭容器中充入4molH₂、2molCO、1molCH₃OCH₃（g）和1molH₂0（g），经一定时间反应②达到平衡状态，此时测得混合气体的密度是起始时的1.6倍．反应开始时正、逆反应速率的大小关系为V（正）

V（逆）（选填“＞”、“＜”或“=”），平衡时n（CH₃OCH₃）=

mol．
（4）如图2为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图．（a、b均为多孔性Pt电极）b电极是

极．（填“正”或“负”）
a电极上的电极反应为

．
（5）CaSO₄是一种微溶物质，已知K_sp（CaSO₄）=9.10×10^-6．现将c mol?L^-1CaCl₂溶液与2.00×10^-2mol?L^-1Na₂S0₄溶液等体积混合（忽略体积的变化＞，则生成沉淀时，c的最小值是

．

高纯硅是当今科技的核心材料．工业上，用氢气还原四氯化硅制得高纯硅的反应为SiCl₄（g）+2H₂（g）

高温

Si（s）+4HCl（g）．已知SiCl₄可完全水解生成硅酸和盐酸．向容积为1L的密闭容器中充入一定量的SiCl₄（g）和H₂（g），分别在T₁和T₂温度时进行反应．SiCl₄的物质的量随时间变化情况如下表所示：

时间/min	0	2	4	t₁	t₂
n（SiCl₄）/mol
温度/℃
T₁	5.0	4.5	4.2	n₁	n₁
T₂	5.0	4.2	3.6	n₂	n₂

（1）T₁时，反应开始的2min内，用HCl表示的反应速率为

．
（2）该反应的平衡常数表达式为：K=

．
（3）保持其他条件不变，下列措施可提高SiCl₄转化率的是

T₂（填“＞”或“＜”，下同），理由是

．
已知n₁＞n₂，△H

0．
（5）有同学认为，采用水淋法来吸收生成的HCl，可以提高SiCl₄的转化率．该认识

（填“合理”或“不合理”），理由是

．
（6）将平衡后的混合气体溶于水，取少量上层清液，向其中滴加足量的AgNO₃溶液，反应后过滤，取沉淀向其中加入Na₂S溶液，可观察到

．

（14分）高纯硅是当今科技的核心材料。工业上，用氢气还原四氯化硅制得高纯硅的反应为SiCl₄（g）+2H₂（g） Si（s）+4HCl（g）。已知SiCl₄可完全水解生成硅酸和盐酸。向容积为1L的密闭容器中充入一定量的SiCl₄（g）和H₂（g），分别在T₁和T₂温度时进行反应。SiCl₄的物质的量随时间变化情况如下表所示：

（1）T₁时，反应开始的2 min内，用HCl表示的反应速率为。

（2）该反应的平衡常数表达式为：K＝。

（3）保持其他条件不变，下列措施可提高SiCl₄转化率的是　　　。

a．充入更多的SiCl₄（g）

b．充入更多的H₂（g）

c．及时分离出Si（s）

d．使用催化剂

e．将容器的体积扩大一倍

（4）据上表中的数据分析：T₁ T₂（填“＞”或“＜”，下同），理由是。已知n₁>n₂，ΔH 0。

（5）有同学认为，采用水淋法来吸收生成的HCl，可以提高SiCl₄的转化率。该认识（填“合理”或“不合理”），理由是。

（6）将平衡后的混合气体溶于水，取少量上层清液，向其中滴加足量的AgNO3溶液，反应后过滤，取沉淀向其中加入Na₂S溶液，可观察到。

将煤气化转化成合成气，然后通过一碳化工路线合成各种油品和石化产品是一碳化工的极为重要的领域，具有广阔的前景，在未来相当一段时期将成为一碳化工的主要领域。
除去水蒸气后的水煤气含55～59%的H₂，15～18%的CO，11～13%的CO₂，少量的H₂S、CH₄，除去H₂S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH₄转化成CO，得到CO、CO₂和H₂的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成。

（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H₂O（g）CO（g）+H₂（g），此反应是
吸热反应。
① 此反应的化学平衡常数表达式为，；
②下列能增大碳的转化率的措施是；

（2）将CH₄转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：
CH₄(g)+3/2O₂(g)

CO (g)+2H₂O (g) △H=－519KJ/mol。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）
① X在T₁℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×10⁵倍；
② Y在T₂℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×10⁵倍；
③ Z在T₃℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×10⁶倍；
已知：T₁＞T₂＞T₃，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是（填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是；
（3）合成气经压缩升温后进入10m³甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应如下：
2H₂(g) + CO(g)

CH₃OH(g)；ΔH ＝－90.8kJ·mol^－1，T₄℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H₂，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质	H₂	CO	CH₃OH
浓度/（mol·L^－1）	0.2	0.1	0.4

① 比较此时正、逆反应速率的大小：v_正        v_逆（填“>”、“<”或“＝”)。
② 若加入CO、H₂后，在T₅℃反应10min达到平衡，c(H₂)＝0.4 mol·L^－1，则该时间内反应速率v(CH₃OH) ＝              mol^－1·(Lmin)^－1。
（4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是                           。

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