Question

I．氢、氮、氧三种元素可组成许多重要的化合物．
（1）一定温度下，在密闭容器中反应2NO₂（g）?N₂O₄（g）达到平衡．其他条件不变时，下列措施能提高NO₂转化率的是

 

（填字母）．
A．减小NO₂的浓度    B．降低温度    C．增加NO₂的浓度    D．升高温度
（2）文献报导：不同金属离子及不同离子浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液的反应速率有影响，实验结果如图所示．实验均在20℃、w（H₂O₂）=0.25%、pH=7.12、海藻酸钠溶液浓度为8mg?L^-1的条件下进行．图1和图2中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度（海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关）．

下列叙述错误的是

 

（填序号）
A．锰离子能使该降解反应速率减缓
B．亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低
C．海藻酸钠溶液粘度变化的快慢可反映出其降解反应速率的快慢
D．一定条件下，铜离子浓度一定时，反应时间越长，海藻酸钠溶液浓度越小
Ⅱ．已知：
①25℃时，K_a（CH₃COOH）=1.8×10^-5；
②H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ?mol ^-1
③HF（aq）+OH^-（aq）═F^-（aq）+H₂O（l）△H=-67.7kJ?mol ^-1
④pC类似于pH，是指极稀溶液中的溶质浓度的负对数．
25℃时H₂CO₃溶液的pC-pH图3：
（3）25°C时，稀溶液中发生如下反应：CH₃COOH（aq）+NaOH（aq）═CH₃COONa（aq）+H₂O（l）
该反应的△H

 

-57.3kJ?mol^-1（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）K_a（HF）随温度的升高而

 

（填“增大”或“减小”）．25℃时，H₂CO₃的一级电离平衡常数K_a1约为

 

，理由是（用简要文字及列式说明）

 

．
（5）室温下，向100mL 0.2mol?L^-1 NaOH溶液中滴加a mol?L^-1的醋酸溶液，当滴加到溶液呈中性时，此时溶液总体积为200mL，若用b代表醋酸的电离常数，则原醋酸的浓度a=

 

（用含b表达式表示）．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,化学反应速率的影响因素,弱电解质在水溶液中的电离平衡

专题：基本概念与基本理论

分析：Ⅰ、（1）该反应是反应前后气体体积减小的、放热的可逆反应，要提高二氧化氮的转化率，只要改变条件使化学平衡向正反应方向移动即可；
（2）根据图片中曲线变化趋势与溶液粘度、反应速率之间的关系分析；
Ⅱ、（3）依据醋酸是弱酸存在电离平衡，电离过程是吸热过程分析判断；
（4）依据氢氟酸和碱反应放出的热量和中和热比较可知，氢氟酸电离是放热过程；由图象可知当pH=6时，pC（H₂CO₃）=pC（HCO₃^-），结合K_a1（H₂CO₃）=

c(H+)c(HCO3-)

c(H2CO3)

计算；
（5）依据电荷守恒，结合电离平衡常数概念计算；

解答： 解：Ⅰ、（1）该反应是反应前后气体体积减小的、放热的可逆反应，要使该反应向正反应方向移动，可改变反应物的浓度、体系的压强、温度等．
A、减小N0₂的浓度，平衡向逆反应方向移动，N0₂的转化率降低，故A错误；
B．降低温度，平衡向正反应方向移动，N0₂的转化率提高，故B正确；
C．增加N0₂的浓度，平衡向正反应方向移动，且体系压强增大，也利于反应向正反应方向移动，故C正确；
D．升高温度，平衡向逆反应方向移动，N0₂的转化率降低，故D错误；
故答案为：BC；
（2）根据图2知，纵坐标越大其粘度越大，相同时间内纵坐标变化越大，其反应速率越快，根据图3知，相同浓度的铜离子溶液中，纵坐标变化越大，其反应速率越大，
A．e曲线变化不明显，所以锰离子能使该降解反应速率减缓，故A正确；
B．相同时间内，含有亚铁离子的曲线纵坐标变化比含有铜离子的大，所以亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子高，故B错误；
C．海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关，粘度变化越大海藻酸钠浓度变化越大，其反应速率越大，所以海藻酸钠溶液粘度的变化快慢可反映出其降解反应速率的快慢，故C正确；
D．根据图3知，一定条件下，铜离子浓度一定时，反应时间越长，溶液粘度越小，则海藻酸钠溶液浓度越小，故D正确；
故选B；
II．（3）H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ?mol ^-1 ，醋酸是弱酸存在电离平衡，电离过程是吸热过程，放出的热量小于中和热，焓变为负值，则△H＞-57.3kJ?mol ^-1；
故答案为：＞；
（4）HF（aq）+OH^-（aq）═F^-（aq）+H₂O（l）△H=-67.7kJ?mol ^-1 ，氢氟酸和碱反应放出的热量和中和热比较可知，氢氟酸电离是放热过程，升温，抑制电离，电离平衡常数减小；
由图象可知当pH=6时，pC（H₂CO₃）=pC（HCO₃^-），结合K_a1（H₂CO₃）=

c(H+)c(HCO3-)

c(H2CO3)

=

10-6c(HCO3-)

c(H2CO3)

=10^-6，
故答案为：减小；1×10^-6；由图知，当pH=6时c（H₂CO₃）=c（HCO₃^-），故：故Ka₁（H₂CO₃）=

c(H+)c(HCO3-)

c(H2CO3)

=c（H⁺）=1×10^-6 ；     
（5）室温下，向100mL 0.2mol?L^-1 NaOH溶液中滴加a mol?L^-1的醋酸溶液，当滴加到溶液呈中性时，c（H⁺）=10^-7mol/L，溶液中存在电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=

0.1L×0.2mol/L

0.2

=0.1mol/L，c（CH₃COOH）=

a

0.2

mol/L-0.1mol/L
此时溶液总体积为200mL，若用b代表醋酸的电离常数K=

0.1×10-7

a 0.2 -0.1

=b，则原醋酸的浓度a=

2×10-8

b

+0.2；
故答案为：

2×10-8

b

+0.2．

点评：本题考查了影响化学平衡因素分析判断，图象分析应用，注意依据反应中和热判断电离过程能量变化，弱电解质电离平衡常数概念计算，题目难度中等．