醋酸是中学常用的一种弱酸。(1)取0.10mol CH3COOH作导电性实验,测得其导电率随加入的水量变化如图所示:①开始时导电率为0说明:
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醋酸是中学常用的一种弱酸。 (1)取0.10mol CH3COOH作导电性实验,测得其导电率随加入的水量变化如图所示:
①开始时导电率为0说明: 。 ② 比较a、b点的相关性质(填“>”、“<”、“=”):n(H+):a b;c(CH3COO-):a b;完全中和时消耗NaOH的物质的量:a b; ③若b点时,溶液中c(CH3COOH)=0.10mol/L,c(H+)=1.3×10-3mol/L,则此时c(CH3COO-)约为 mol/L;计算b点时醋酸的电离平衡常数,写出计算过程 。 (2)已知:H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) △H1="-57.3" kJ/mol CH3COOH(aq) H+(aq) +CH3COO-(aq) △H2="+1.3" kJ/mol 写出稀醋酸与稀烧碱溶液反应的热化学方程式: 。 (3)室温下,取浓度均为0.10mol/L的醋酸与醋酸钠溶液等体积混合后,测得其pH<6,写出混合溶液中的物料守恒关系式 ;并列出其中的离子浓度大小顺序(由大到小) 。 |
答案
(1)①醋酸为共价化合物,只在水溶液中才能电离(2分); ②<;>;=(3分,各1分); ③1.3×10-3 (1分); ="(" 1.3×10-3)2/0.10 mol/L=1.7×10-5 mol/L (2)CH3COOH(aq)+ OH-(aq) = H2O(l) +CH3COO-(aq) △H=-56.0kJ/mol (3分) (3)c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+)或c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol/L; c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) (4分;各2分) |
解析
试题分析:(1)①醋酸是共价化合物,液态醋酸中不存在自由移动的离子; ②对于弱电解质溶液而言,溶液越稀越易电离,所以b点醋酸的电离程度大于a点,H+的物质的量b点大于a点;尽管氢离子物质的量在增大,但增大的幅度不如溶液体积增大的多,所以离子浓度减小,因此b点醋酸根离子浓度小于a点;无论a还是b点,醋酸的物质的量不变,所以需要氢氧化钠的物质的量相等; ③醋酸电离产生等浓度的CH3COO-和H+,所以此时c(CH3COO-)约为1.3×10-3 mol/L;b点的平衡常数K= c(CH3COO-)·c(H+)/ c(CH3COOH)=( 1.3×10-3 mol/L)2/0.10mol/L=1.7×10-5 mol/L; (2)将已知2个热化学方程式相加得:CH3COOH(aq)+ OH-(aq) = H2O(l) +CH3COO-(aq) △H=-56.0kJ/mol 即为稀醋酸与稀烧碱溶液反应的热化学方程式; (3)醋酸电离使溶液呈酸性,醋酸钠水解使溶液呈碱性,浓度均为0.10mol/L的醋酸与醋酸钠溶液等体积混合后,测得其pH<6,说明醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度。则混合液中的物料守恒有:醋酸和醋酸根离子的浓度和是钠离子浓度的2倍,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+);或者混合液中醋酸和醋酸根离子的浓度和是0.10mol/L,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol/L;根据以上分析,醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,所以混合液中离子浓度最大的是醋酸根离子,其次是钠离子,再次是氢离子,最小是氢氧根离子,c(CH3COO-)>c(Na+)c(H+)>c(OH-)。 |
举一反三
2013年以来,全国很多地区都曾陷入严重的雾霾和污染天气中,冬季取暖排放的CO2、汽车尾气等都是形成雾霾的因素。 (1)已知:① N2(g) + O2(g)=2NO(g) △H=+179.5 kJ/mol ②2NO(g) + O2(g)=2NO2(g) △H=-112.3 kJ/mol ③2NO(g) +2CO(g)=N2(g) +2CO2(g) △H=-759.8 kJ/mol 下图是在101kPa,298K条件下1mol NO2和1mol CO反应生成1mol CO2和1mol NO过程中能量变化的示意图。则a= 。
(2)将不同物质的量的H2O(g)和CO分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应: H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组
| 温度/℃
| 起始量/mol
| 平衡量/mol
| 达到平衡所需时间/min
| H2O
| CO
| CO
| H2
| 1
| 650
| 2
| 4
| 2.4
| 1.6
| 5
| 2
| 900
| 1
| 2
| 1.6
| 0.4
| 3
| 3
| 900
| a
| b
| c
| d
| t
| ①实验组1中以v(CO2)表示的反应速率为 ,此温度下的平衡常数为 ,温度升高时平衡常数会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 ②650℃时,若在此容器中开始充入2mol H2O(g)、 1mol CO、 1 mol CO2和 x molH2,若要使反应在开始时正向进行,则x应满足的条件是 。 ③若a=2,b=1,则达平衡时实验组2中H2O(g)和实验组3中CO的转化率的关系为α2 (H2O) α3 (CO)(填“<”、“>”或“=”)。 |
已知胆矾溶于水时溶液温度降低,室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1 kJ,又知胆矾分解的热化学方程式为:CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+Q2 mol·L则Q1和Q2的关系为( )A.Q1<Q2 | B.Q1>Q2 | C.Q1=Q2 | D.无法确定 |
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平衡是化学反应原理中的重要内容。按要求回答下列问题: (1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1 平衡常数为K1 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2 平衡常数为K2 则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH="______" (用ΔH 1和ΔH 2表示);此反应该温度下的平衡常数K=______(用K1和K2表示)。 (2)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g),该反应在3L密闭容器中,在两种不同的条件下进行反应,A、B的起始物质的是分别为3.0mol和6.0mol,其中实验I的条件为T1℃。A的物质的量随时间的变化如图所示。
①实验Ⅱ可能改变的条件是_______________。 ②T1℃时该反应的平衡常数为_____(用分数表 示),达到平衡时,A的反应速率为____。 (3)已知HCN溶液的电离平衡常数Ka=10-5mol•L-1,c平衡(HCN)≈c起始(HCN),水的电离可不计,则此温度下0.1 mol•L-1的HCN溶液的pH=_________。 (4)对于0.1mol•L-1 Na2CO3溶液,该溶液中离子浓度由大到小的顺序是______,向该溶液中加水稀释的过程中,c(H2CO3)逐渐____(填“增大”“不变”或“减小”, 下同) ,c(H2CO3)/ c(CO32-)逐渐______。 |
大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究. (1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成: ①I-(aq)+ O3(g)= IO-(aq)+O2(g)△H1 ②IO-(aq)+H+(aq) HOI(aq) △H2 ③HOI(aq) + I-(aq) + H+(aq) I2(aq) + H2O(l) △H3 总反应的化学方程式为__ ____,其反应△H=___ ___ (2)在溶液中存在化学平衡:I2(aq) + I-(aq) I3-(aq),其平衡常数表达式为_______. (3)为探究Fe2+ 对O3氧化I-反应的影响(反应体如左图),某研究小组测定两组实验中I3-浓度和体系pH,结果见右图和下表。
①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是_______。 ②图13中的A为__ ___,由Fe3+生成A的过程能显著提高Ⅰ-的转化率,原因是 。 ③第2组实验进行18s后,I3-浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)______。A.c(H+)减小 | B.c(I-)减小 | C.I2(g)不断生成 | D.c(Fe3+)增加 | (4)据图14,计算3-18s内第2组实验中生成I3-的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。 |
化学反应原理对于工业生产和科研有重要意义 I、下列三个化学反应的平衡常数(K1、K2、K3)与温度的关系分别如下表所示:
化学反应
| 平衡常数
| 温度
| 973 K
| 1173 K
| ①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)
| K1
| 1.47
| 2.15
| ②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)
| K2
| 2.38
| 1.67
| ③CO(g) +H2O(g)CO2(g) +H2(g)
| K3
| ?
| ?
| 请回答: (1)反应①是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=__________(用K1、K2表示)。 (3)要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动,可采取的措施有 _____(填写字母序号)。 A.缩小反应容器的容积 B.扩大反应容器的容积 C.升高温度 D.使用合适的催化剂 E.设法减小平衡体系中的CO的浓度 (4)若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示:
①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断改变的是什么条件:t2时__________________; t8时__________________。 ②若t4时降压, t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系线。 II、(5)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料.已知该装置的阳极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则阴极反应为 。 (6)某空间站能量转化系统的局部如图所示,其中的燃料电池采用KOH溶液作电解液。
如果某段时间内,氢氧储罐中共收集到33.6L气体(已折算成标准状况),则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 mol。 |
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