【题目】(1)某温度下,纯水中c(H+)=2×10﹣7 mol/L, 则此温度下水的离子积为______.若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5×10﹣4 mol/L, 则此时c(OH﹣)=________.由水电离产生的c(H+)为________,此时温度________(填“高于”、“低于”或“等于”)
(2)①25℃时,NaHSO3溶液呈_______性,原因是_______(用离子方程式结合文字回答)
②常温下,pH=9的NaOH与pH=13的NaOH等体积混合后溶液的pH=________;
(3)25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示,请回答下列问题:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO |
电离平衡常数 | 1.7×10-5 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 | 3.0×10-8 |
①CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为________。
②将少量CO2气体通入NaClO溶液中,写出反应的离子方程式:________。
【答案】4×10﹣14 8×10﹣11mol/L 8×10﹣11mol/L 高于 酸 HSO3-H++SO32-,HSO3-+H2O H2SO3+OH-,电离程度大于水解程度 12.7 CH3COOH>H2CO3>HClO CO2+H2O+ClO-=HClO+HCO3-
【解析】
根据电离平衡常数的定义计算水的离子积;根据电离很水解程度的大小分析溶液的酸碱性积分析溶液中离子浓度的大小。
(1)纯水中c(H+)=c(OH-)=2×10-7molL-1,Kw=c(H+).c(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14;温度不变,水的离子积常数不变,所以c(OH﹣)= Kw/ c(H+)=4×10-14/5×10-4=8×10-11mol/L,酸性溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度,所以水电离出的氢离子浓度是8×10-11mol/L;水的电离是吸热反应,升高温度能促进水电离,所以温度越高,水的离子积常数越大,该温度下的水的离子积常数是4×10-14>1×10-14,所以该温度高于25°C;
故答案为:4×10-14;8×10-11mol/L;8×10-11mol/L;高于;
(2) ①25℃时,NaHSO3溶液呈酸性,原因是:HSO3-H++SO32-,HSO3-+H2O H2SO3+OH-,电离程度大于水解程度;
②在pH=9的NaOH溶液中,c(H+)=10-9mol·L-1,c(OH-)=10-5mol·L-1,
在pH=13的NaOH溶液中,c(H+)=10-13mol·L-1,c(OH-)=10-1mol·L-1;
混合后:c(OH-)=
==5×10-2mol·L-1,
c(H+)===2×10-13mol·L-1,
pH=-lg(H+)=-lg2×10-13=13-lg2=12.7;
(3) ① 根据表中数据可知,酸的电离出平衡常数大小为:CH3COOH>H2CO3>HCO3->HClO,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性由强到弱的顺序为为:CH3COOH>H2CO3>HClO,
②将少量CO2气体通入NaClO溶液中,因为电离程度H2CO3>HCO3->HClO,产物始终为HCO3-,反应的离子方程式:CO2+H2O+ClO-=HClO+HCO3-;
故答案为:CH3COOH>H2CO3>HClO;CO2+H2O+ClO-=HClO+HCO3-。
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【题目】为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物的含量显得尤为重要。
I.氮氧化物研究
(1)一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),下列各项能说明反应达到平衡状态的是 ________________(填字母代号) 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.NO和O2的物质的量之比保持不变 d.每消耗1 molO2同时生成2 molNO2
(2)汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2 +O22NO,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如右图所示,根据图像判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的△H__________0(填“>”或“<”)。
Ⅱ.碳氧化物研究
(1)体积可变(活塞与容器之间的摩擦力忽略不计)的密闭容器如右图所示,现将3molH2和2molCO放入容器中,移动活塞至体积V为2L,用铆钉固定在A、B点,发生合成甲醇的反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
测定不同条件、不同时间段内的CO的转化率,得到如下数据:
T(℃) | 10min | 20min | 30min | 40min |
T1 | 20% | 55% | 65% | 65% |
T2 | 35% | 50% | a1 | a2 |
①根据上表数据,请比较T1_________T2(选填“>”、“<”或“=”);T2℃下,第30min 时,a1=________,该温度下的化学平衡常数为__________________。
②T2℃下,第40min时,拔去铆钉(容器密封性良好)后,活塞没有发生移动,再向容器中通入6molCO,此时v(正)________v(逆)(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则根据溶液中的电荷平衡可知,溶液的pH=___________,则可以求出醋酸的电离常数Ka =____________ (用含a和b的代数式表示)。
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【题目】300 ℃时,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应:X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:
t/min | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(Y)/mol | 0.12 | 0.11 | 0.10 | 0.10 |
下列说法正确的是
A. 前2 min的平均反应速率v(X)=2.0×10-2 mol/(L·min)
B. 该反应在300 ℃时的平衡常数为1.44
C. 当v逆(Y)=2v正(Z)时,说明反应达到平衡
D. 其他条件不变,再充入0.1 mol X和0.1 mol Y,再次平衡时Y的转化率增大
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【题目】下列反应中符合下列图像的是( )
A. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-Q1kJ·mol-1(Q1>0)
B. 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH=+Q2kJ·mol-1(Q2>0)
C. 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-Q3kJ·mol-1(Q3>0)
D. H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g) ΔH=+Q4kJ·mol-1(Q4>0)
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【题目】三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体,以下各种情况下排序正确的是( )
A. 当它们的温度和压强均相同时,三种气体的密度:ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(O2)
B. 当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)>p(O2)
C. 当它们的质量和温度、压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)>V(N2)>V(H2)
D. 当它们的压强和体积、温度均相同时,三种气体的质量:m(H2)>m(N2)>m(O2)
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【题目】一定温度下,向某密闭容器中加入0.2 mol CO和0.2 mol H2O,发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),4 min时反应达到平衡状态,测得n(CO)∶n(CO2)=3∶2,下列说法正确的是
A.缩小容器的体积,混合气体的密度不变
B.v(CO)=v(CO2)时,表明反应达到平衡状态
C.平衡时CO和H2O的转化率相等
D.无法计算该条件下反应的化学平衡常数
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【题目】用无水Na2SO3固体配制 250 mL 0.1000 mol·L-1溶液的步骤如下图,请回答:
(1)在配制过程中必要的仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、天平和____________;
(2)下列操作不会使配得的Na2SO3溶液浓度偏低的是__________。
A.容量瓶刚用蒸馏水洗净,没有烘干
B.图③没有用蒸馏水洗烧杯 2-3 次,并转移洗液
C.图⑤时仰视容量瓶的刻度线
D.图⑥后,发现液面略低于刻度线,再滴加少量水使液面凹面与刻度线相切
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【题目】(化学——选修5:有机化学基础)
我国科学家在合成、生产生物医用材料——新型增塑剂(DEHCH)方面获得重要进展,该增塑剂可由有机物D和L制备,其结构简式如下:
(1)有机物D的一种合成路线如下:
已知:
(R、R表示烃基或氢)
①由C2H4生成A的化学方程式是________。
②试剂a是________
③写出B中所含官能团的名称________。
④有机物D的结构简式是________。
(2)增塑剂(DEHCH)的合成路线如下:
已知:
⑤D→M的化学方程式是________。
⑥有机物L的分子式为C4H2O3,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢原子。W的结构简式是________。
⑦以Y和Q为原料合成DEHCH分为两步反应,写出有关化合物的结构简式:
中间产物的结构简式是________,反应a的反应类型是________。
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【题目】钴、 铜及其化合物在工业上有重要用途, 回答下列问题:
(1) 请补充完基态Co的简化电子排布式: [Ar]_________, Co2+有_______个未成对电子。
(2) Na3[Co(NO2)6]常用作检验K+的试剂, 配位体NO2-的中心原子的杂化形式为________, 空间构型为_____。大π键可用符号 表示, 其中m代表参与形成大π键的原子数, n为各原子的单电子数(形成σ键的电子除外)和得电子数的总和 (如苯分子中的大π键可表示为),则NO2-中大π键应表示为____________。
(3) 配合物[Cu(En)2]SO4的名称是硫酸二乙二胺合铜(Ⅱ), 是铜的一种重要化合物。其中 En 是乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的简写。
①该配合物[Cu(En)2]SO4中N、 O、 Cu的第一电离能由小到大的顺序是______________。
②乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺, 且相对分子质量相近, 但乙二胺比三甲胺的沸点高得多, 原因是______________________________________________________。
(4) 金属Cu晶体中的原子堆积方式如图所示, 其配位数为______, 铜的原子半径为a nm, 阿伏加德罗常数的值为NA, Cu的密度为_________g/cm3(列出计算式即可)。
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