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10.(1)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、光照条件下,N2在催化剂(掺有少最Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:N2(g)+3H2O(g)?2NH3(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)△H=aJ/mol,进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如表:
T/K303313323
NH3生成量/(10-6mol)4.85.96.0
此合成反应的a>0;△s>0(填“>”、“<”或“=”)
(2)己知:常温下,0.1mol/L的某酸H2A的pH=4,则该酸为弱酸(填“强”或“弱”).
H2A的电离方程式为H2AH++HA-,该滚液中由水电离出的c(H+)=10-10mol/L.
(3)25℃时,0.1mol/L的HA溶液中$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}=1{0}^{10}$.0.010.1mol/L的BOH溶液pH=12,请回答下列问题:
①HA是弱电解质(填”强电解质”或“弱电解质”,下同).
②在加水稀释HA的过程中,随着水量的增加而减小的是B(填字母).
A.$\frac{c({H}^{+})}{c(HA)}$   B.$\frac{c(HA)}{c({A}^{-})}$   C.(H+)与c(OH-)的乘积   D.c(OH-
③在体积相等、pH相等的HA溶液与盐酸溶液中加入足量Zn,HA溶液中产生的气体比盐酸中产生的气体多(填“多”“少”或“相等”).

分析 (1)由表中数据可知,升高温度,NH3生成量增大,说明平衡向正反应方向移动,结合反应方程式中各物质的聚集状态解答;
(2)在水溶液里只有部分电离的酸是弱酸,二元弱酸分步电离,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;
(3)①25℃时,0.1mol/L的HA溶液中$\frac{C({H}^{+})}{C(O{H}^{-})}$=1010,c(OH-).c(H+)=10-14,则该溶液中c(H+)=0.01mol,根据c(HA)与c(H+)相对大小确定酸强弱;
②加水稀释促进HA电离,溶液中HA电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以c(H+)减小,溶液中c(HA)、c(A-)减小,溶液温度不变,离子积常数不变,则溶液中c(OH-)增大;
③等pH时,弱电解质的物质的量浓度大于盐酸的浓度,酸的物质的量越大,产生的氢气越多.

解答 解:(1)由表中数据可知,升高温度,NH3生成量增大,说明平衡向正反应方向移动,则正反应应为吸热反应,a>0,由方程式可知反应生成气体的物质的量增多,则△S>0,故答案为:>;>;
(2)常温下,0.1mol/L的某酸H2A的pH=4,说明该酸部分电离,则为弱酸,H2A是二元弱酸,分步电离,第一步电离方程式为:H2A?H++HA-,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,所以该溶液中由水电离出的c(H+=c(OH-)=10-10 mol/L,
故答案为:弱;H2AH++HA-;10-10 mol/L;
(3)①25℃时,0.1mol/L的HA溶液中$\frac{C({H}^{+})}{C(O{H}^{-})}$=1010,c(OH-).c(H+)=10-14,则该溶液中c(H+)=0.01mol<0.1mol/L,所以HA是弱酸,则HA是弱电解质;
故答案为:弱电解质;
②加水稀释促进HA电离,溶液中HA电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以c(H+)减小,溶液中c(HA)、c(A-)减小,溶液温度不变,离子积常数不变,则溶液中c(OH-)增大;
A.加水稀释促进HA电离,n(H+)增大、n(HA)减小,溶液体积相同,所以$\frac{c({H}^{+})}{c(HA)}$ 增大,故错误;  
B.加水稀释促进HA电离,n(A-)增大、n(HA)减小,溶液体积相同,所以$\frac{c(HA)}{c({A}^{-})}$ 减小,故正确;
C.温度不变,水的离子积常数不变,所以c(H+)与c(OH-)的乘积不变,故错误;
D.加水稀释促进HA电离,溶液中HA电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以c(H+)减小,溶液温度不变,离子积常数不变,则溶液中c(OH-)增大,故错误;
故选B;
③等pH的HA溶液和盐酸,HA是弱酸,盐酸是强酸,所以HA的物质的量浓度大于盐酸,等体积等pH的HA和盐酸,HA的物质的量大于盐酸,所以向等体积、等pH的HA溶液和盐酸中分别加入足量Zn,产生的H2是HA多,
故答案为:多.

点评 本题考查弱电解质的电离,侧重于浓度对平衡移动的影响,溶液中离子浓度的比较,水解平衡的变化分析,溶液中的电荷守恒应用,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

1.如图1所示的是黄铁矿为主要原料接触发至硫酸工业的流程示意图以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:

(1)接触法至硫酸的沸腾炉处理啊的炉气必须经过净化处理,目的是为了防止催化剂中毒.
(2)接触法制硫酸中没有设计的设备是B(填序号)
A.沸腾炉       B.合成塔          C.吸收塔        D.接触室
(3)从⑤处排出的气体是B(填序号)
A.SO2、SO3 B.SO2、O2 C.SO3、O2 D.水蒸气
(4)对从进口⑧喷进的液体的叙述最准确的是C(填序号).
A.水      B.发烟硫酸         C.98.3%的浓硫酸      D.稀硫酸
(5)在生产中常使用过量的空气是为了提高SO2的转化率.
(6)在B设备中加热到400℃~500℃是由于①加快反应速率,②提高催化剂的催化能力.
(7)对于SO2接触氧化的反应,图2中的甲、乙、丙分别表示在不同条件下,SO3在反应混合物中的体积分数(y)与时间(x)的关系,请按图所示填写:

①若甲图两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况,则a表示有催化剂的情况;
②若乙图两条曲线分别表示不同压强的情况,则a表示压强较大的情况;
③若丙图两条曲线分别表示600℃和400℃的情况,则b表示600℃的情况.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.正常情况下,大气中含有约78%的N2,21%的O2,还含有少量的CO2、水蒸气以及稀有气体和杂质.如果大气中CO2的含量明显增加,就会引起“温室效应”,导致全球变暖.
(1)CO2是共价化合物,它的电子式可表示为
(2)实验室中检验CO2气体最方便的方法是将CO2气体通入饱和的澄清石灰水中,产生的实验现象是变浑浊,相应的反应方程式为CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
(3)在宇宙飞船和太空站上工作的宇航员,在密闭的工作舱内需要吸入O2,呼出CO2,飞船内可以使用一种物质,它能吸收CO2并产生O2,该物质是Na2O2,其反应方程式为2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

18.某同学看到“利用零价铁还原脱除地下水中硝酸盐”的相关资料后,利用如下装置探究铁粉与溶液的反应.实验过程如下:
i.打开弹簧夹,缓慢通入,并保持后续反应均在氛围中进行;
ii.加入pH 已调至2.5 的 0.01mol•酸性溶液100mL,一段时间后铁粉部分溶解,
溶液逐渐变为浅绿色;待铁粉不再溶解,静置后发现,剩余固体表面有少量白色物质附着;
iii.过滤剩余固体时,表面的白色物质变为红褐色;
iv.检测到滤液中存在.
(1)通入并保持后续反应均在2N 氛围中进行的实验目的是避免空气中的氧气对铁和硝酸根离子的反应产生干扰.
(2)白色物质是Fe(OH)2,用化学方程式解释其变为红褐色的原因:4Fe(OH)2+O2+H2O=4Fe(OH)3
(3)用检验滤液中 的实验方案是取滤液,向其中滴加几滴K3[Fe(CN)6].若观察到蓝色沉淀,则证明滤液中存在二价铁离子.
(4)取少量滤液,向其中加入几滴KSCN 溶液,无明显现象;再加入几滴稀硫酸,溶液呈红色.溶液变成红色的原因是溶液中存在Fe2+、NO3-离子,加入硫酸,发生反应:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,生成的Fe3+和SCN-反应使溶液呈红色.
(5)该同学进一步查阅资料发现,用铁粉、碳粉的混合物脱除硝酸盐,效果更佳.他用上述溶液继续设计如下实验,探究碳粉的作用.
 假设 实验操作现象及结论 
 假设1:碳粉可用作还原剂,脱除硝酸盐 向烧杯中加入①
碳粉,一段时间后,测定烧杯中NO3-的浓度
 NO3-浓度无明显变化,说明假设Ⅰ不成立
假设2:碳粉、铁粉形成无数个微小的原电池,促进了硝酸盐的脱除  按图示组装实验装置,一段时间后,测定NO3-浓度 ②
Fe电极部分溶解,电流计指针偏转,说明假设2成立
③关于碳粉的作用,还可以提出的假设是碳粉作为催化剂,提高脱除硝酸盐反应速率.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.硫酸亚铁是一种可用于治疗缺铁性贫血的药剂.硫酸亚铁药片外表包有一层特制的糖衣,以保护硫酸亚铁不被空气中的氧气氧化成硫酸铁(硫酸铁无治贫血的药效).
(1)请完成硫酸亚铁在硫酸酸化的条件下与空气中的氧气反应的离子方程式:
4Fe2++1O2+4H+═4Fe3++2 H2O反应中氧化剂是O2(填化学式).
(2)过氧化氢H2O2,(氧的化合价为-1价),俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口,也是绿色氧化剂.对于下列A~D的反应,填写空白:
A.H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2OB.Ag2O+H2O2=2Ag+O2↑+H2O
C.2H2O2=2H2O+O2↑D.3H2O2+Cr2(SO43+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
①H2O2仅体现氧化性的反应是(填代号)D.
②H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是(填代号)C.
③对于B,标况下生成11.2L的O2,则被还原的物质的质量是116g
④上述反应说明H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由强到弱的顺序是:Ag2O>H2O2>K2CrO4
(3)除去KCl中的K2CO3,离子方程式是CO32-+2H+=CO2↑+H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.在25℃时,对于0.10mol•L-1的氨水,请回答以下问题:
(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体,溶液的pH将减小(填“增大”“减小”或“不变”),这是因为NH3•H2O?NH4++OH-,加入硫酸铵后浓度增大,平衡逆向移动,使得OH-浓度减小,从而使PH减小.
(2)若向氨水中加入等体积Ph=1的硫酸,此时溶液的pH<7(填“>”“<”或“=”);
用离子方程式表示其原因NH4++H2O?NH3•H2O+H+
此时溶液中各离子浓度由大到小的顺序c(NH4+)>c(SO42-)c(H+)>c(OH-).
(3)向氨水中加入0.05mol•L-1稀硫酸至溶液正好呈中性,则c(NH4+)=2c(SO42-)(填“>”“<”或“=”),此时混合溶液中c(NH4+)=176c(NH3•H2O),则NH3•H2O的电离常数Kb为1.76×10-5
(4)向10mL  0.20mol•L-1的氨水中加入10mL 0.02mol•L-1的CaCl2溶液,通过计算说明是否会生成沉淀.Ca(OH)2的Kap=5.5×10-6,NH3•H2O的电离平衡常数为1.8×10-5

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.下列实验操作能达到相应实验目的是
诜项实验操作实验目的
A将乙烯通入酸性KMnO4溶液中证明乙烯能发生加成反应
B向含酚酞的NaOH溶液中加入氯水证明Cl2具有漂白性
C常温下,向Fe和Cu中分别加入浓硝酸比较Fe和Cu的金属活动性
D将铁钉放入试管中,下端浸入食盐水中验证铁的吸氧腐蚀
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

18.某抗酸药每片含有碳酸钙534mg,氢氧化镁180mg.
(1)抗酸药片中还可能含有什么物质?淀粉、糖.
(2)写出该抗酸药发挥功效时的化学方程式(任写一个)CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O、Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.下列说法正确的是(  )
A.若HA、HB均为弱酸,酸性:HA>HB,则相同条件下,溶液的pH大小为NaA>NaB
B.相同条件下,将pH=11的NaOH溶液和和氨水分别稀释pH=9的溶液,所加水的体积前者大
C.pH=3的醋酸与pH=1的NaOH溶液等体积混合时,溶液中离子浓度的大小顺序是:c(Na+)>c(CHCOO-)>c(OH-)>c(H+
D.0.1mol/L的某二元弱酸盐Na2A溶液中,c(Na+)=2[c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)]

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