题目内容
【题目】(1)某温度下,纯水中c(H+)=2×10﹣7 mol/L, 则此温度下水的离子积为______.若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5×10﹣4 mol/L, 则此时c(OH﹣)=________.由水电离产生的c(H+)为________,此时温度________(填“高于”、“低于”或“等于”)
(2)①25℃时,NaHSO3溶液呈_______性,原因是_______(用离子方程式结合文字回答)
②常温下,pH=9的NaOH与pH=13的NaOH等体积混合后溶液的pH=________;
(3)25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示,请回答下列问题:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO |
电离平衡常数 | 1.7×10-5 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 | 3.0×10-8 |
①CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为________。
②将少量CO2气体通入NaClO溶液中,写出反应的离子方程式:________。
【答案】4×10﹣14 8×10﹣11mol/L 8×10﹣11mol/L 高于 酸 HSO3-
H++SO32-,HSO3-+H2O
H2SO3+OH-,电离程度大于水解程度 12.7 CH3COOH>H2CO3>HClO CO2+H2O+ClO-=HClO+HCO3-
【解析】
根据电离平衡常数的定义计算水的离子积;根据电离很水解程度的大小分析溶液的酸碱性积分析溶液中离子浓度的大小。
(1)纯水中c(H+)=c(OH-)=2×10-7molL-1,Kw=c(H+).c(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14;温度不变,水的离子积常数不变,所以c(OH﹣)= Kw/ c(H+)=4×10-14/5×10-4=8×10-11mol/L,酸性溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度,所以水电离出的氢离子浓度是8×10-11mol/L;水的电离是吸热反应,升高温度能促进水电离,所以温度越高,水的离子积常数越大,该温度下的水的离子积常数是4×10-14>1×10-14,所以该温度高于25°C;
故答案为:4×10-14;8×10-11mol/L;8×10-11mol/L;高于;
(2) ①25℃时,NaHSO3溶液呈酸性,原因是:HSO3-
H++SO32-,HSO3-+H2O
H2SO3+OH-,电离程度大于水解程度;
②在pH=9的NaOH溶液中,c(H+)=10-9mol·L-1,c(OH-)=10-5mol·L-1,
在pH=13的NaOH溶液中,c(H+)=10-13mol·L-1,c(OH-)=10-1mol·L-1;
混合后:c(OH-)=
=
=5×10-2mol·L-1,
c(H+)=
=
=2×10-13mol·L-1,
pH=-lg(H+)=-lg2×10-13=13-lg2=12.7;
(3) ① 根据表中数据可知,酸的电离出平衡常数大小为:CH3COOH>H2CO3>HCO3->HClO,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性由强到弱的顺序为为:CH3COOH>H2CO3>HClO,
②将少量CO2气体通入NaClO溶液中,因为电离程度H2CO3>HCO3->HClO,产物始终为HCO3-,反应的离子方程式:CO2+H2O+ClO-=HClO+HCO3-;
故答案为:CH3COOH>H2CO3>HClO;CO2+H2O+ClO-=HClO+HCO3-。
【题目】为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物的含量显得尤为重要。
I.氮氧化物研究
(1)一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g),下列各项能说明反应达到平衡状态的是 ________________(填字母代号) 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.NO和O2的物质的量之比保持不变 d.每消耗1 molO2同时生成2 molNO2
(2)汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2 +O2
2NO,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如右图所示,根据图像判断反应N2(g)+O2(g)
2NO(g)的△H__________0(填“>”或“<”)。
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Ⅱ.碳氧化物研究
(1)体积可变(活塞与容器之间的摩擦力忽略不计)的密闭容器如右图所示,现将3molH2和2molCO放入容器中,移动活塞至体积V为2L,用铆钉固定在A、B点,发生合成甲醇的反应如下:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
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测定不同条件、不同时间段内的CO的转化率,得到如下数据:
T(℃) | 10min | 20min | 30min | 40min |
T1 | 20% | 55% | 65% | 65% |
T2 | 35% | 50% | a1 | a2 |
①根据上表数据,请比较T1_________T2(选填“>”、“<”或“=”);T2℃下,第30min 时,a1=________,该温度下的化学平衡常数为__________________。
②T2℃下,第40min时,拔去铆钉(容器密封性良好)后,活塞没有发生移动,再向容器中通入6molCO,此时v(正)________v(逆)(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则根据溶液中的电荷平衡可知,溶液的pH=___________,则可以求出醋酸的电离常数Ka =____________ (用含a和b的代数式表示)。
【题目】300 ℃时,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应:X(g)+Y(g)
2Z(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:
t/min | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(Y)/mol | 0.12 | 0.11 | 0.10 | 0.10 |
下列说法正确的是
A. 前2 min的平均反应速率v(X)=2.0×10-2 mol/(L·min)
B. 该反应在300 ℃时的平衡常数为1.44
C. 当v逆(Y)=2v正(Z)时,说明反应达到平衡
D. 其他条件不变,再充入0.1 mol X和0.1 mol Y,再次平衡时Y的转化率增大