运用化学反应原理分析解答以下问题。
(1)弱酸在水溶液中存在电离平衡,部分0.1 mol·L-1弱酸的电离平衡常数如下表:
| 弱酸 |
电离平衡常数(25℃) |
| HClO |
K=2.98×10-8 |
| H2CO3 |
K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
| H2SO3 |
K1=1.54×10-2 K2=1.02×10-7 |
①当弱酸的浓度一定时,升高温度,K值______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
②下列离子方程式和有关说法错误的是 。
a.少量的CO2通入次氯酸钠溶液中:2ClO-+ H2O + CO2 =" 2HClO" + CO32-
b.少量的SO2通入碳酸钠溶液中:SO2+H2O+2CO32-= 2HCO3-+SO32-
c.相同温度时,等pH三种盐溶液的物质的量浓度关系:c(Na2CO3)< c(NaClO)< c(Na2SO3)
d.相同温度时,等物质的量浓度三种弱酸与足量NaOH溶液完全中和消耗NaOH的体积为:V(H2CO3) >V(H2SO3) >V(HClO)
③亚硒酸(H2SeO3)也是一种二元弱酸,有较强的氧化性。往亚硒酸溶液中不断通入SO2会产生红褐色单质,写出该反应的化学方程式: ,该反应的氧化产物是 。
(2)工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理后方可排放。
①在废水中存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+
Cr2O72-(橙色)+H2O。若改变条件使上述平衡向正反应方向移动,则下列说法正确的是 。
a.平衡常数K值可以不改变
b.达到新平衡CrO42-的消耗速率等于Cr2O72-的消耗速率
c.再达平衡前正反应速率一定大于逆反应速率
d.平衡移动后达到新平衡溶液pH一定增大
②Cr2O72-和CrO42-最终生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s)
Cr3+(aq)+3OH‾(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)•c3(OH-)=10-32,当c(Cr3+)降至10-3 mol·L-1,溶液的pH调至4时,________(填“有”或“没有”)沉淀产生。
(3)已知:①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)
③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
某温度下三个反应的平衡常数的值依次为a1、a2、a3,则该温度下反应3CO(g)+3H2(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)的化学平衡常数K= L4·mol-4(用含a1、a2、a3的代数式表示)。向某固定体积的密闭容器中加入3molCO和3molH2,充分反应后恢复至原来温度,测定容器的压强为反应前的2/3,则CO的转化率_________。
(12分)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:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=" -92.4KJ/mol" ,据此回答以下问题:
(1)下列有关该反应速率的叙述,正确的是(选填序号)。
a.升高温度可以增大活化分子百分数,加快反应速率
b.增大压强不能增大活化分子百分数,所以不可以加快反应速率
c.使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高,加快反应速率
d.在质量一定的情况下,催化剂颗粒的表面积大小,对反应速率有显著影响
(2)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_____ 。
(3)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,测得平衡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.υ正(N2)=2υ逆(NH3) d.混合气体中c(NH3)不变
(4)对于合成氨反应而言,下列有关图象一定正确的是(选填序号)_____________。
(5)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1mol N2和3 molH2,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Q1 kJ;
B中NH3的体积分数为b,放出热量Q2 kJ。则:a_____b(填>、=、<), Q1_____ Q2(填>、=、<), Q1_____92.4(填>、=、<)。
(8分)(1)常温下,有0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的醋酸溶液,回答下列问题:
①比较两溶液的pH ,盐酸(填“<” 、“="”" 或 “>”)醋酸,写出醋酸电离的方程式。
②两种酸均能与氢氧化钠反应生成盐,其中醋酸与氢氧化钠反应能生成醋酸钠,实验室现有部分醋酸钠固体,取少量溶于水,溶液呈(填“酸性” 、“中性” 或 “碱性”),其原因是(用离子方程式表示)。
③向醋酸溶液中加入一定量的NaOH溶液,当测得溶液的pH=7时,溶液中离子的浓度大小为
(填字母,下同),当测得溶液的pH<7时,溶液中离子的浓度大小为。
a.c(Na+)>c(CH3COO—)>c(OH—)>c(H+) b.c(Na+) = c(CH3COO—)>c(OH—) =c(H+)
c.c(CH3COO—)>c(Na+)>c(H+)>c(OH—) d.c(Na+)>c(CH3COO—)>c(H+)>c(OH—)
(2)向盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加2滴2mol/L NaOH溶液,有白色沉淀生成,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,静置。可以观察到的现象是,产生该现象的原因是(用离子方程式或文字表示)。
(6分)已知25℃、101kpa时,一些物质的燃烧热为:
| 化学式 |
CO(g) |
H2(g) |
CH3OH(l) |
CH4(g) |
| △H/(kJ/mol) |
-283.0 |
-285.8 |
-726.5 |
-890.3 |
请回答下列问题。
(1)写出该条件下CH3OH(l)完全燃烧的热化学方程式:。
(2)根据盖斯定律完成下列反应的热化学方程式:
CO(g)+ 2H2(g)= CH3OH(l);△H=。
(3)现有H2和CH4的混合气体112 L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),共放出热量3242.5 kJ,则原混合气体中H2和CH4的物质的量之比是:
| A.1∶1 | B.1∶3 | C.1∶4 | D.2∶3 |
标准状况下,1.68L无色无味的可燃性气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水.得到的白色沉淀质量为15.0g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3g。
(1)计算燃烧产物中水的质量:_______________
(2)若原气体是单一的烃类气体,通过计算推断它的化学式:______________________
(3)若原气体是两种等物质的量的气态烃的混合物,请写出它们的结构简式(要求写出两组符合条件的物质的结构简式):______和______、________和_______
X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素,X和Y同主族,Y和W的气态氢化物具有相同的电子数,X元素的最外层电子数是次外层电子数的三倍。
(1)写出实验室制取W2的离子方程式;
(2)某小组设计如图所示的实验装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究YX2和W2 的性质。
①分别通入YX2和W2 时,在装置A中观察到的现象是否相同(填“相同”或“不相同”)。
装置D中装的是五氧化二钒,当通入YX2时,打开K放入适量的氧气,在D装置中发生化学反应方程式为,
②若装置B中装有5.0 mL 1.0×10-3 mol/L的碘水,当通入足量W2完全反应后,转移了5.0×10-5 mol电子,该反应的化学方程式为。
(3)某同学将足量的YX2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,向该试管中加入适量(填字母),可以看到白色沉淀产生。
| A.氨水 | B.稀盐酸 | C.稀硝酸 | D.氯化钙 |