(10分)I.(4分)某温度下的溶液中,c(H+)=10x mol/L,c(OH-)=10y mol/L。x与y的关系如图所示:(1)该温度下,中性溶液的pH=
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(10分) I.(4分)某温度下的溶液中,c(H+)=10x mol/L,c(OH-)=10y mol/L。x与y的关系如图所示:
(1)该温度下,中性溶液的pH= 。 (2)该温度下0.01 mol/L NaOH溶液的pH= 。 II. (6分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。 (1)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃)
| 15.0
| 20.0
| 25.0
| 30.0
| 35.0
| 平衡总压强(kPa)
| 5.7
| 8.3
| 12.0
| 17.1
| 24.0
| 平衡气体总浓度 (×10-3mol/L)
| 2.4
| 3.4
| 4.8
| 6.8
| 9.4
| ①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是 (填字母)。 A.2v(NH3)=v(CO2) B.密闭容器中总压强不变 C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变 ②根据表中数据,计算25.0℃时的分解平衡常数为 。 (2)已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO-)随时间变化趋势如图所示。
③计算25℃时,0~6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率为 。 ④根据图中信息,如何说明水解反应的平均速率随温度升高而增大: 。 |
答案
I.(4分)(1)7.5 (2分) (2)13(2分) II. (6分)(1)①BC(2分); ②1.6×10-8(mol·L-1)3(2分) (2)③0.05mol·L-1·min-1。(1分) ④25℃反应物的起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15℃大。(1分) |
解析
I.(1)根据图像可知该温度下水的离子积常数是1×10-15,该温度下,中性溶液的pH=7.5。 (2)0.01 mol/L NaOH溶液OH-的浓度是0.01mol/L,所以氢离子是1×10-13mol/L,因此pH=13。 II.(1)①在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。不正确,不满足速率之比是相应的化学计量数之比。反应前后体积是变化的,所以压强也是变化的,因此B可以说明。密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中容积始终是不变的,但质量是变化的,所以C正确。由于只有生成物是气体,所以氨气的分数始终是不变的,D不正确,答案选BC。 ②根据数据可知,平衡时氨气是0.0048mol/L÷3×2=0.0032mol/L,所以CO2是0.0016mol/L,因此平衡常数是1.6×10-8(mol·L-1)3。 (2)③25℃时,0~6min氨基甲酸铵的浓度减小了2.2mol/L-1.9mol/L=0.3mol/L,所以反应速率是0.3mol/L÷6min=0.05mol·L-1·min-1。 ④根据图像可知,25℃反应物的起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15℃大。这说明水解反应的平均速率随温度升高而增大。 |
举一反三
下列说法正确的是A.0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-) | B.常温下等体积PH相同的CH3COOH和HCl溶液,消耗NaOH的量一样多 | C.常温下,醋酸钠与醋酸的混合溶液pH=7:则c(Na+)> c(CH3COO-) | D.0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)= c(HCO3-)+2 c(CO32-)+ c(OH-) |
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(12分)在一定温度下,向容积不变的容器中加入2 mol N2、8 mol H2及固体催化剂,使之反应。已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ· mol-1。平衡时,容器内气体压强为起始时的80%。 (1)反应达到平衡时,放出的热量 ( ) A.小于92.2 kJ B.等于92.2 kJ C.大于92.2 kJ (2)保持同一温度,在相同的容器中,若起始时加入2 mol NH3、1 mol H2及固体催化剂,反应达到平衡时NH3的体积分数 ( ) A.等于0.25 B.大于0.25 C.小于0.25 (3)保持同一温度,在相同的容器中,起始通入一定物质的量N2、H2、NH3,欲使平衡时NH3的体积分数一定等于0.25。且起始时向正反应方向进行,则充入N2的物质的量a mol的取值范围是_________________________________________。 (4)如图是T1℃时容器中NH3的物质的量随时间的变化曲线,请在该图中补画出该反应在T2℃(T2>T1)时n(NH3)的变化曲线。 |
将2molCO2和6molH2充入容积为3L的密闭容器中,在一定温度和压强条件下发生了下列反应:CO2(g)+3H2 (g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=- 49.0 kJ·mol-1。反应达到平衡时,改变温度(T)和压强(P),反应混合物中CH3OH的“物质的量分数”变化情况如图所示,关于温度(T)和压强(P)的关系判断正确的是
A.P3>P2T3>T2 | B.P2>P4T4>T2 | C.P1>P3T3>T1 | D.P1>P4T2>T3 |
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已知在等温等容条件下,有如下可逆反应:2A(g) + 2B(g)3C(g) + D(g),现分别从两条途径建立平衡,途径Ⅰ:A、B的初始浓度均为2 mol/L;途径Ⅱ:C、D的初始浓度分别为6 mol/L和2 mol/L.下列叙述正确的是( ) A.Ⅰ、Ⅱ途径分别达到平衡时,两体系内相同气体的浓度相等 B. Ⅰ、Ⅱ途径分别达到平衡时,两体系内相同气体的体积分数相等 C. Ⅰ、Ⅱ途径分别达到平衡时,两体系内相同气体的反应速率相等 D. Ⅰ、Ⅱ途径分别达到平衡时,Ⅱ的气体密度是Ⅰ的两倍 |
已知一定温度下2X(g) + Y (g) mZ(g) ΔH= -a kJ·mol-1 (a>0),现有甲乙两容积相等且固定不变的密闭容器,在保持该温度下,向密闭容器甲中通入2molX和1molY,达到平衡状态时,放出热量bkJ;向密闭容器乙中通入1molX和0.5molY,达到平衡状态时,放出热量ckJ,且b>2c,则a、b、m的值或关系正确的是( ) |
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