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13.水的电离平衡曲线如图所示,若以A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度,则下列说法正确的是(  )
A.改变条件使纯水的pH值减小,其酸性增强
B.100℃时某溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-11 mol•L-1,则该溶液的pH可能是11或3
C.将pH=9的Ba(OH)2溶液与pH=4的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2溶液和盐酸的体积比为10:1
D.100℃时,pH值均为8的醋酸钠和氨水两溶液中,水的电离程度之比为104:1

分析 A、纯水中,c(H+)=c(OH-),仍然呈中性;
B、100℃时水的离子积为10-12,根据由水电离产生的c(H+)═1×10-11mol•L-1,溶液可能为酸性或碱性溶液计算出溶液中氢离子浓度;
C、100℃混合溶液的pH=7,该溶液为碱性溶液,设出两溶液的体积,列式计算出二者体积之比;
D、含有弱根离子的盐能促进水的电离,酸或碱能抑制水的电离,据此解答即可.

解答 解:A、纯水中,c(H+)=c(OH-),仍然呈中性,故A错误;
B、100℃时水的离子积为10-12,由水电离产生的c(H+)=1×10-11mol•L-1,若溶液为酸性溶液,氢离子浓度为:0.1mol/L,溶液的pH=1;若为碱性溶液,则溶液中氢离子浓度为1×10-11mol•L-1,溶液pH=11,故B错误;
C、100℃时水的离子积为10-12,混合溶液的pH=7,溶液中氢离子浓度为1×10-7mol•L-1,氢氧根离子浓度为1×10-5mol•L-1,反应后的溶液为碱性溶液;pH=9的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子浓度为1×10-3mol•L-1,与pH=4的稀盐中氢离子浓度为1×10-4mol•L-1,设氢氧化钡的体积为x,盐酸溶液的晶体为y,则:$\frac{1{0}^{-3}x-1{0}^{-4}y}{x+y}$=1×10-5,解得x:y=1:10,故C错误;
D、pH=8的醋酸钠溶液氢氧根离子来源于水的电离,即水电离出的氢氧根离子浓度为$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-8}}$=10-4,pH=8的氨水氢离子来源于水的电离,即水电离出的氢离子浓度为10-8,故水的电离程度之比为104:1,故D正确;
故选D.

点评 本题考查了水的电离、酸碱中和反应、溶液pH的简单计算等知识,题目难度中等,试题涉及的知识点较多,充分考查了学生对学生学生的掌握情况,培养了学生灵活应用所学知识的能力.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用.请回答下列问题:
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•molˉ1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
若2mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为1734kJ,则△H2=-1160kJ•mol-1
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁.其反应为:Fe2O3(s)+3CH4(g)?2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)△H>0
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g.则该段时间内CO的平均反应速率为0.012mol/(L•min)
②若该反应在恒温恒容容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是BD
A.CH4的转化率等于CO的产率
B.混合气体的密度不变
C.v(CO)与v(H2)的比值为1:2
D.固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图1所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA<KB(填“>”、“<”或“=”).纵坐标可以表示的物理量有哪些BC
A.H2的逆反应速率
B.CH4的体积分数
C.混合气体的平均相对分子质量
D.CO的体积分数
(3)若往20mL 0.0lmol•L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图2所示,下列有关说法正确的是②③
①该烧碱溶液的浓度为0.02mol•L-1
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol•L-1
③HNO2的电离平衡常数:b>a
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:
c(Na+)>c(NO2-)>c(OH)>c(H+

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

6.(1)足量铁与少量稀硝酸发生的反应:3Fe+8HNO3=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O
(2)少量铁与过量稀硝酸发生的反应:Fe+4HNO3=Fe(NO33+NO↑+2H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.下列四种化学操作名称从左到右分别是(  )
A.过滤、蒸发、蒸馏、萃取B.过滤、蒸馏、蒸发、萃取
C.蒸发、蒸馏、过滤、萃取D.萃取、蒸发、蒸馏、过滤

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.氨可用于制取氨水、液氮、氮肥(尿素、碳铵等)、硝酸、铵盐、纯碱等,因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业中,最重要的化工产品之一.

(1)以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气.图1是一定温度、压强下,CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和1mol H2(g)的能量变化示意图,写出该反应的热化学方程式CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=3(E2-E1);(△H用E1、E2、E3表示).
(2)CO可使合成氨的催化剂中毒而失去活性,因此工业上常用乙酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气体中的CO,反应原理:[Cu(NH32CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)?[Cu(NH33]CH3COO•CO(l)△H<0,吸收后的乙酸铜氨溶液经过适当处理后可再生而恢复其吸收CO的能力,则再生的适宜条件是B(填字母序号).
A.高温、高压       B.高温、低压     C.低温、低压      D.低温、高压
(3)已知N2(g)+3H2?2NH3(g)△H=-94.4kJ•mol-1,CP恒容时,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示.
①在2L容器中发生反应,前20min内,ν(NH3)=0.050mol(L•min)-1,放出的热量为94.4kJ.
②25min时采取的措施是将NH3从反应体系中分离出去.
③时段III条件下反应的平衡常数为2.37.(保留3位有数字)
(4)用氨气制取尿素[CO(NH2)]的反应为:2NH3(g)+CO(g)?CO(NH22(l)+H2O(g)△H<0.
某温度下,向容器为100L的密闭容器中通入4mol NH3和2molCO,该反应进行到40s时,达到平衡,此时CO2的转化率为50%.图3中的曲线表示在前25s内NH3的浓度随时间的变化而变化.若反应延续至70s,保持其他条件不变的情况下,请在图3中用实线画出使用催化剂后c(NH3)随时间的变化曲线.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.在一个容积不变的密闭容器中,发生反应:2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)
(1)当n(NO):n(O2)=4:1时,O2的转化率随时间的变化关系如图1所示.
①A点的逆反应速率v (O2)小于B点的正反应速率v(O2)(填“大于”、“小于”或“等于”).
②NO的平衡转化率为30%;当达到B点后往容器中再以4:1加入些NO和 O2,当达到新平衡时,则NO的百分含量小于B点NO的百分含量(填“大于”、“小于”或“等于”).
③到达B点后,下列关系正确的是ABCD
A.容器内气体颜色不再变化          B.v(NO)=2v(O2
C.气体平均摩尔质量在此条件下达到最大      D.容器内气体密度不再变化
(2)在图2中出现的所有物质都为气体,分析图2,可推测:4NO(g)+3O2(g)═2N2O5(g)△H=-787kJ/mol
(3)降低温度,NO2(g)将转化为N2O4(g),以N2O4、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图3所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,Y为N2O5,有关石墨I电极反应式可表示为:N2O4+2NO3--2e-=2N2O5

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用,减少氮氧化物的排放是环境保护的重要内容之一,请回答下列氮及其化合物的相关问题:
(1)N4的分子结构与白磷分子的正四面体结构相似.已知断裂1mol N-N键吸收167kJ热量,生成1mol N≡N键放出942kJ热量,请写出N4气体转变为N2反应的热化学方程式:N4(g)=2N2(g)△H=-882kJ/mol.
(2)NH3可直接用作车用燃料电池,产物无污染.写出碱性介质下该电池负极的电极反应式:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O.
(3)在T1℃时,将5mol N2O5置于10L固定容积的密闭容器中发生下列反应:
2N2O5(g)?4NO2(g)+O2(g);△H>0;反应至5分钟时各物质的浓度不再发生变化,测得NO2的体积分数为50%.
①T1℃时该反应的平衡常数K的计算式为$\frac{0.1×0.{4}^{4}}{0.{3}^{3}}$.
②用O2表示从0~5min内该反应的平均速率υ(O2)=0.02mol/(L•min).
③将上述平衡体系的温度降至T2℃,密闭容器内减小的物理量有AC.
A.压强      B.密度       C.反应速率       D.N2O5的浓度
(4)在恒温恒容的密闭容器中充入NO2,建立如下平衡:2NO2(g)?N2O4(g),平衡时N2O4与NO2的物质的量之比为a,其它条件不变的情况下,分别再充入NO2和再充入N2O4,平衡后引起的变化正确的是B.
A.都引起a减小
B.都引起a增大
C.充入NO2引起a减小,充入N2O4引起a增大
D.充入NO2引起a增大,充入N2O4引起a减小
(5)25℃时,NH3•H2O电离常数Kb=1.8×10-5,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=1.8×10-11,用pH计测得0.5mol•L一1氨水溶液的pH约为11.5.在某氯化镁溶液中加入一定量某浓度的氨水后,测得混合液pH=11.0,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=1.8×10-5mol/L.
(已知lg2≈0.3、lg3≈0.5).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.氨气是一种重要工业原料,在工农业生产中具有重要的应用.
(1)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=+180.5kJ•mol-1
4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g);△H=-905kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g);△H=-483.6kJ•mol-1
则N2(g)+3H2(g)═2NH3(g);△H=N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
(2)工业合成氨气的反应为N2(g)+3H2(g)$?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3(g).在一定温度下,将一定量的N2和H2通入到初始体积为1L的密闭容器中达到平衡后,单独改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是①②.(填序号)
①增大压强  ②增大反应物的浓度  ③使用催化剂  ④降低温度
(3)将相同体积、pH之和为14的氨水和盐酸混合后,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+).
(4)用氨水和40mL 0.5mol/L硫酸铝溶液来制备一定量的氢氧化铝,该反应的离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+.某同学改用2mol/L的氢氧化钠溶液代替氨水来制备,结果只得到了0.78克的沉淀,其加入的氢氧化钠溶液的体积可能为15ml或35ml.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.如图是一个化学过程的示意图.

(1)图中甲池是原电池装置(填“电解池”或“原电池”),其中OH-移向CH3OH极(填“CH3OH”或“O2”).
(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O.
(3)向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液,附近变红的电极为A极(填“A”或“B”),并写出此电极的反应式:4H2O-4e-=O2↑+4H+.(注意:背后还有试题)
(4)乙池中总反应的离子方程式:4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+

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