题目内容

某研究小组对一元有机弱酸HA在溶剂苯和水的混合体系中的溶解程度进行研究。在25℃时,弱酸HA在水中部分电离,当HA浓度为时,其电离度为0.20(电离度=已电离的HA分子数/起始HA的总分子数);在苯中部分发生双聚,生成(HA)2。该平衡体系中,一元有机弱酸HA在溶剂苯(B)和水(W)中的分配系数为K,K=C(HA)B/C(HA)W=1.0,即达到平衡后,以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1:1;其他信息如下:

25℃平衡体系
平衡常数
焓变
起始总浓度
在水中,HA



在苯中,2HA



 
回答下列问题:
(1)计算25℃时水溶液中HA的电离平衡常数K1=___________。
(2)25℃,该水溶液的pH为___________,(已知:1g2=0.3,lg3=0.5)在苯体系中HA的转化率为___________。
(3)在苯中,HA发生二聚:2HA(HA)2,反应在较低温度下自发进行,则___________0。
(4)25℃混合体系中,HA在苯中发生二聚,若测得某时刻溶液中微粒浓度满足=130,则反应向___________方向进行。

(1)mol/L  (2)3.2,  40%    (3)<   (4)正

解析试题分析:(1)HA在水溶液中电离:HAH++A-,根据电离度为0.20,c(H+)=3.0×10-3mol/L×0.20=6.0×10-4mol?L?1,则K=6.0×10-4mol?L?1×6.0×10-4mol?L?1÷(3.0×10-3mol?L?1—6.0×10-4mol?L?1)=1.5×10-4mol?L?1。(2)pH=-lg(H+)=-lg(6.0×10-4)=3.2;达到平衡后,以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1:1,c(HA)=3.0×10-3mol?L?1—6.0×10-4mol?L?1=2.4×10-3mol?L?1,转化的HA为4.0×10-3mol?L?1—2.4×10-3mol?L?1=1.6×10-3mol?L?1,所以在苯体系中HA的转化率为,1.6×10-3mol?L?÷4.0×10-3mol?L?1×100% ="40%" 。(3)该反应在较低温度下自发进行,T较小时,?H-T?S<0,因为反应物质的量减小,即?S<0,所以?H<0。(4)由(2)中数据可算出2HA(HA)2的平衡常数K=8.0×10-4mol?L?1÷(2.4×10-3mol?L?1)2=146,=130<K,所以反应向正反应方向进行。
考点:本题考查平衡常数的计算和应用、pH和转化率的计算、反应自发进行的分析。

练习册系列答案
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回答下列问题:
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温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
(4)由表中数据判断ΔH       0(填“>”、“<”或“=”)。
(5)其他条件不变,只改变其中一个条件,下列措施可提高甲醇产率的是     。
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