【题目】室温下,把下列各题的结果填在横线上。
(1)c(OH-)=1×10-3mol/L的溶液的pH=___________________
(2)0.01mol/L HNO3溶液中,水电离出的H+的物质的量的浓度c(H+)=_________________
(3)某溶液由水电离出H+的物质的量的浓度c(H+)= 1×10-5mol/L,则该溶液可以是______(填“硫酸”或“氯化铵”或 “氢氧化钠” 或“氯化钠”)溶液
(4)将0.39g过氧化钠溶于足量水中并配成100 mL溶液,则溶液的pH=_____________
(5)0. 12mol/L HCl溶液与0.1mol/L 的NaOH溶液等体积混合,混合液的pH=___________
【答案】11 1×10-12mol/L 氯化铵 13 2
【解析】
(1)根据pH的计算公式进行计算;
(2)0.01mol/LHNO3溶液中c(H+)=0.01mol/L,溶液中氢氧根离子只能由水电离,所以由水电离的氢离子浓度等于溶液中c(OH-),根据Kw计算溶液中c(OH-);
(3)水的电离平衡:H2OH++OH-,由于c(OH-)=1×10-5mol/L>1×10-7mol/L,说明水的电离被促进;NH4Cl中含有弱碱阳离子NH4+,可结合水电离的OH-,使平衡正向移动,符合题意;
(4)由n(NaOH)=2n(Na2O2)=0.005mol×2=0.01mol可知,故形成的氢氧化钠溶液的浓度为0.01mol/0.1L=0.1mol/L,溶液的pOH=-lg[c(OH-)]=-lg0.1=1,所以溶液的pH=14-1=13;
(5)根据酸和碱混合计算溶液的pH值。
(1)c(OH-)=1×10-3mol/L的溶液的pOH=-lg[c(OH-)]=-lg1×10-3=3,所以溶液的pH=14-3=11,故答案为:11。
(2)0.01mol/LHNO3溶液中c(H+)=0.01mol/L,溶液中氢氧根离子只能由水电离,Kw=c(H+)×c(OH-)=1×10-14,溶液中c(OH-)=1×10-14/0.01=1×10-12(mol/L),由水电离的氢离子浓度等于溶液中c(OH-),故溶液中由水电离的氢离子浓度为1×10-12mol/L,
故答案为:1×10-12mol/L。
(3)水的电离平衡:H2OH++OH-,由于c(OH-)=1×10-5mol/L>1×10-7mol/L,说明水的电离被促进;NH4Cl中含有弱碱阳离子NH4+,可结合水电离的OH-,使平衡正向移动,符合题意,而H2SO4可电离出H+抑制水的电离,NaOH可电离出OH-抑制水的电离,NaCl对水的电离平衡无影响,
故答案为:氯化铵。
(4)0.39g过氧化钠的物质的量为0.39g÷78g/mol=0.005mol,由化学方程式2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑及钠元素守恒可知:n(NaOH)=2n(Na2O2)=0.005mol×2=0.01mol,故形成的氢氧化钠溶液的浓度为0.01mol/0.1L=0.1mol/L,溶液的pOH=-lg[c(OH-)]=-lg0.1=1,所以溶液的pH=14-1=13,故答案为:13。
(5)NaOH与HCl以1:1发生中和反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,现在盐酸浓度为0.12mol/L,氢氧化钠浓度为0.1mol/L,且溶液体积相等,设盐酸和氢氧化钠溶液的体积都是VL,则完全反应后,溶液中盐酸有剩余,剩余的盐酸的浓度为:(0.12mol/L×VL-0.1mol/L×VL)/2VL=0.01mol/L,即:c(HCl)剩余=0.01mol/L,则c(H+)剩余=0.01mol/L,pH=-lg[c(H+)]=-lg0.01=2。
故答案为:2。
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【题目】氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
(1)已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ/mol,
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ/mol,
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为______________________________________________________。
(2)工业上可用H2和CO2制备甲醇,其反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某温度下,将1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如下表所示:
①用H2表示的前2h的平均反应速率v(H2)=_________。
②该温度下,CO2的平衡转化率为______________。
(3)在300℃、8MPa下,将CO2和H2按物质的量之比1:3通入一密闭容器中发生(2)中反应,达到平衡时,测得CO2的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数为Kp=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H。在0.1MPa时,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)的关系。
①该反应的△H_______0(填“>”或“<”)。
②曲线c表示的物质为______(填化学式)。
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【题目】合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
,据此回答以下问题:
(1)①该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
②根据温度对化学平衡的影响规律可知,对于该反应,温度越高,其平衡常数的值越 。
(2)某温度下,若把10 mol N2与30 mol H2置于体积为10 L的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得混合气体中氨的体积分数为20%,则该温度下反应的K= (可用分数表示)。
能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
a.容器内的密度保持不变 b.容器内压强保持不变
c.v正(N2)=2v逆(NH3) d.混合气体中c(NH3)不变
(3)对于合成氨反应而言,下列有关图像一定正确的是(选填序号) 。
(4)相同温度下,有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B,两容器中均充入1 mol N2和3 mol H2,此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态,A中NH3的体积分数为a,放出热量Q1kJ;B中NH3的体积分数为b,放出热量Q2kJ。则:a b(填“>”、“<”或“=”,下同),Q1 Q2,Q1 92.4。
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【题目】设 NA 为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.含1mol乙酸的溶液中H+数等于0.1NA
B.标准状况下,22.4L乙醇的分子数为NA
C.28g乙烯和丙烯所含碳氢键的数目为4NA
D.1 mol甲基所含的电子数为10NA
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【题目】如图所示,对该物质的说法正确的是
A. 遇FeCl3溶液显紫色,因为该物质与苯酚属于同系物
B. 滴入酸性KMnO4溶液,观察紫色褪去,能证明结构中存在碳碳双键
C. 1 mol该物质分别与浓溴水和H2反应时,最多消耗Br2和H2分别为6 mol、7 mol
D. 该分子中的所有碳原子可能共平面
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【题目】早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠:4NaOH(熔融) 4Na+O2↑+2H2O;后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠,反应原理为3Fe+4NaOH(熔融) Fe3O4+2H2↑+4Na↑。下列有关说法正确的是
A. 电解熔融氢氧化钠制钠,阳极发生的电极反应为2OH--2e-===H2↑+O2↑
B. 盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强
C. 若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠,则两反应中转移的电子总数也相同
D. 目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠(如上图),电解槽中石墨为阳极,铁为阴极
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【题目】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
(1)“滤渣1”含有S和__________________________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是______________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMn
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【题目】可逆反应 2NO2(g)N2O4 (g)在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成 n mol N2O4 的同时生成 2n mol NO2
②单位时间内消耗 n mol N2O4的同时生成 2n mol NO2
③混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:1 的状态
A.①④⑤B.②⑤C.①③④D.①②③④⑤
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【题目】Ⅰ.常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表,请回答:
实验编号 | HA物质的量浓度(mol·L-1) | NaOH物质的量浓度(mol·L-1) | 混合溶液的pH |
甲 | 0.2 | 0.2 | pH=a |
乙 | c | 0.2 | pH=7 |
丙 | 0.2 | 0.1 | pH>7 |
丁 | 0.1 | 0.1 | pH=9 |
(1)不考虑其它组的实验结果,从甲组情况分析,如何用a (混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸________________________________________________________
(2)丙组实验混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_____________________________
(3)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=________________mol·L-1, 混合溶液中,c(Na+)-c(A-)=_________________________mol·L-1 (不能做近似计算)。
Ⅱ.合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=﹣92.4kJmol-1,在773 K时,分别将2 mol N2和6 mol H2充入在一个固定容积为1 L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(NH3)/mol | 0 | 1.00 | 1.60 | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
(1)从0~10min内,该反应的平均速率v(H2)=________________ ;该温度下,反应达到化学平衡时,化学平衡常数K=________________ (保留二位小数)
(2)该温度下,若向容积相同的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3 mol·L-1、3 mol·L-1、3 mol·L-1,下列各项标志着该反应达到化学平衡状态的是________(填字母)。
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2 B.3v正(N2)=v逆(H2)
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(3)该温度下,分别将2 mol N2和6 mol H2充入在一个固定容积为1 L的密闭容器中,反应达到平衡过程中,c(H2)c(N2)c(NH3)随时间t变化如图曲线;在此温度下,若起始充入4 mol N2和12 mol H2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)~t的曲线上相应的点为________
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