题目内容

13.水的电离平衡曲线如图所示,若以A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度,则下列说法正确的是(  )
A.改变条件使纯水的pH值减小,其酸性增强
B.100℃时某溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-11 mol•L-1,则该溶液的pH可能是11或3
C.将pH=9的Ba(OH)2溶液与pH=4的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2溶液和盐酸的体积比为10:1
D.100℃时,pH值均为8的醋酸钠和氨水两溶液中,水的电离程度之比为104:1

分析 A、纯水中,c(H+)=c(OH-),仍然呈中性;
B、100℃时水的离子积为10-12,根据由水电离产生的c(H+)═1×10-11mol•L-1,溶液可能为酸性或碱性溶液计算出溶液中氢离子浓度;
C、100℃混合溶液的pH=7,该溶液为碱性溶液,设出两溶液的体积,列式计算出二者体积之比;
D、含有弱根离子的盐能促进水的电离,酸或碱能抑制水的电离,据此解答即可.

解答 解:A、纯水中,c(H+)=c(OH-),仍然呈中性,故A错误;
B、100℃时水的离子积为10-12,由水电离产生的c(H+)=1×10-11mol•L-1,若溶液为酸性溶液,氢离子浓度为:0.1mol/L,溶液的pH=1;若为碱性溶液,则溶液中氢离子浓度为1×10-11mol•L-1,溶液pH=11,故B错误;
C、100℃时水的离子积为10-12,混合溶液的pH=7,溶液中氢离子浓度为1×10-7mol•L-1,氢氧根离子浓度为1×10-5mol•L-1,反应后的溶液为碱性溶液;pH=9的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子浓度为1×10-3mol•L-1,与pH=4的稀盐中氢离子浓度为1×10-4mol•L-1,设氢氧化钡的体积为x,盐酸溶液的晶体为y,则:$\frac{1{0}^{-3}x-1{0}^{-4}y}{x+y}$=1×10-5,解得x:y=1:10,故C错误;
D、pH=8的醋酸钠溶液氢氧根离子来源于水的电离,即水电离出的氢氧根离子浓度为$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-8}}$=10-4,pH=8的氨水氢离子来源于水的电离,即水电离出的氢离子浓度为10-8,故水的电离程度之比为104:1,故D正确;
故选D.

点评 本题考查了水的电离、酸碱中和反应、溶液pH的简单计算等知识,题目难度中等,试题涉及的知识点较多,充分考查了学生对学生学生的掌握情况,培养了学生灵活应用所学知识的能力.

练习册系列答案
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5.碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用.请回答下列问题:
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•molˉ1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
若2mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为1734kJ,则△H2=-1160kJ•mol-1
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁.其反应为:Fe2O3(s)+3CH4(g)?2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)△H>0
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②若该反应在恒温恒容容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是BD
A.CH4的转化率等于CO的产率
B.混合气体的密度不变
C.v(CO)与v(H2)的比值为1:2
D.固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图1所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA<KB(填“>”、“<”或“=”).纵坐标可以表示的物理量有哪些BC
A.H2的逆反应速率
B.CH4的体积分数
C.混合气体的平均相对分子质量
D.CO的体积分数
(3)若往20mL 0.0lmol•L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图2所示,下列有关说法正确的是②③
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②该烧碱溶液的浓度为0.01mol•L-1
③HNO2的电离平衡常数:b>a
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:
c(Na+)>c(NO2-)>c(OH)>c(H+
8.氨可用于制取氨水、液氮、氮肥(尿素、碳铵等)、硝酸、铵盐、纯碱等,因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业中,最重要的化工产品之一.

(1)以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气.图1是一定温度、压强下,CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和1mol H2(g)的能量变化示意图,写出该反应的热化学方程式CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=3(E2-E1);(△H用E1、E2、E3表示).
(2)CO可使合成氨的催化剂中毒而失去活性,因此工业上常用乙酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气体中的CO,反应原理:[Cu(NH32CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)?[Cu(NH33]CH3COO•CO(l)△H<0,吸收后的乙酸铜氨溶液经过适当处理后可再生而恢复其吸收CO的能力,则再生的适宜条件是B(填字母序号).
A.高温、高压       B.高温、低压     C.低温、低压      D.低温、高压
(3)已知N2(g)+3H2?2NH3(g)△H=-94.4kJ•mol-1,CP恒容时,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示.
①在2L容器中发生反应,前20min内,ν(NH3)=0.050mol(L•min)-1,放出的热量为94.4kJ.
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2N2O5(g)?4NO2(g)+O2(g);△H>0;反应至5分钟时各物质的浓度不再发生变化,测得NO2的体积分数为50%.
①T1℃时该反应的平衡常数K的计算式为$\frac{0.1×0.{4}^{4}}{0.{3}^{3}}$.
②用O2表示从0~5min内该反应的平均速率υ(O2)=0.02mol/(L•min).
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(4)在恒温恒容的密闭容器中充入NO2,建立如下平衡:2NO2(g)?N2O4(g),平衡时N2O4与NO2的物质的量之比为a,其它条件不变的情况下,分别再充入NO2和再充入N2O4,平衡后引起的变化正确的是B.
A.都引起a减小
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D.充入NO2引起a增大,充入N2O4引起a减小
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(已知lg2≈0.3、lg3≈0.5).

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