题目内容

【题目】已知化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:

(1)可逆反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)是炼铁工业中一个重要反应,其温度与平衡常数K的关系如下表:

T/K

938

1 100

K

0.68

0.40

若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,若升高温度,混合气体的平均相对分子质量_____;充入氦气,混合气体的密度____(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)830℃,反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数K=1,在2L恒容反应器中发生上述反应,分别充入3mol CO2,,2mol H2,1mol CH3OH,4mol H2O,反应向__方向进行。(填左/右)

(3)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列六种溶液的pH如下表:

溶质

CH3COONa

NaHCO3

Na2CO3

NaClO

NaCN

pH

8.8

9.7

11.6

10.3

11.1

①上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是______。

②根据表中数据判断,浓度均为0.01 mol·L-1的下列四种物质的溶液中,酸性最强的是____;将各溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是_____(填编号)。

A.HCN B.HClO C.H2CO3 D.CH3COOH

③据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是___(填编号)。

A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa

B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN

C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO

④要增大氯水中HClO的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液,反应的离子方程式为__________。

【答案】减小 增大 右 CO32- D A C 2Cl2+CO32-+H2O=CO2↑+2Cl-+2HClO

【解析】

(1)根据表格中的数据,化学平衡常数随着温度的升高而减小,说明该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆反应方向进行,混合气体的平均摩尔质量减小;充入氦气,混合气体的质量增加,容器为恒容装置,即混合气体的密度增大;

(2)CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别是1.5mol·L-1、1mol·L-1、0.5mol·L-1、2mol·L-1,Qc==<1,反应向右进行;

(3)①利用盐类水解中“越弱越水解”,pH越大,说明弱酸根离子水解程度越大,越容易结合H+,根据表格数据,推出结合H+能力H+最强的是CO32-;

②根据表格中的数据,利用盐类水解中“越弱越水解”,推出电离出H+能力的大小:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>HCO3-,因此浓度均为0.01mol·L-1的下列溶液中,酸性最强的是CH3COOH;相同浓度的不同酸稀释相同的倍数,酸的酸性越弱,,酸的pH变化越小,酸性最弱的酸是HCN,则pH变化最小的HCN;

③利用根据表格中的数据,利用盐类水解中“越弱越水解”,推出电离出H+能力的大小:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>HCO3-,

A、CH3COOH为少量,Na2CO3过量,则发生CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa,故A成立;

B、利用酸性强的制取酸性弱,发生CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN,故B成立;

C、根据上述分析,推出CO2+H2O+NaClO=NaHCO3+HClO,故C不成立;

答案选C;

④氯气与H2O发生Cl2+H2OHCl+HClO,盐酸先与Na2CO3反应,因为加入少量的碳酸钠溶液,因此只发生HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,即反应的离子方程式为2Cl2+2CO32-+H2O=CO2↑+2Cl-+2HClO。

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