“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH、
HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下,在两个容积均为2 L的密闭容器中,分别发生反应:
CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H =﹣49.0 kJ/mol。相关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
反应物投入量 |
1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) |
1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g) |
平衡时c(CH3OH) |
c1 |
c2 |
平衡时能量变化 |
放出29.4 kJ |
吸收a kJ |
请回答:①a = 。
②若甲中反应10 s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是 。
(2)甲烷的一个重要用途是制取H2,其原理为:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)在密闭容器中通入等物质的量浓度的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示,则压强P1 P2,(填“大于”或“小于”);压强为P2时,在y点:v(正) v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)一定条件下,治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=2:1的混合气体,发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是 (选填字母)。
(4)甲酸(HCOOH)是一种弱酸,现用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和甲酸溶液,滴定曲线如下:滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是 ;V1和V2的关系V1 V2(填 “>”、“=”或“<”);M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是 。
(1)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),溶液中c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”、“=”或“<”)。
(2)pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),溶液中c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”、“=”或“<”)。
(3)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中CH3COO-和Na+浓度相等,则混合后溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),醋酸体积________氢氧化钠溶液体积(填“大于”、“等于”或“小于”)。
已知草酸是一种二元弱酸,草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性。
(1)用离子方程式解释NaHC2O4溶液显酸性的原因:________________。
(2)常温下,向10mL 0.01mol/L NaHC2O4溶液中滴加10mL 0.01mol/L NaOH溶液时,比较所得溶液中各种离子浓度的大小关系:________________。
(3)配平以下氧化还原反应方程式。
(4)称取6.0g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL溶液。量取两份该溶液各25mL,分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入2滴酚酞试液,滴加20 mL 0.25 mol/L NaOH溶液时,溶液由无色变为浅红色。该溶液中被中和的H+的物质的量为________mol。
②第二份溶液中滴加16mL 0.10mol/L酸性KMnO4溶液时反应完全,该溶液中还原剂的物质的量为________mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的物质的量为________mol,KHC2O4的质量分数为________。
已知在室温的条件下,pH均为5的H2SO4溶液和NH4Cl溶液,回答下列问题:
(1)两溶液中c(H+)·c(OH-)=________。
(2)各取5 mL上述溶液,分别加水稀释至50 mL,pH较大的是________溶液。
(3)各取5 mL上述溶液,分别加热到90℃,pH较小的是________溶液。
(4)两溶液中由水电离出的c(H+)分别为:H2SO4溶液________;NH4Cl溶液________。
(5)取5 mL NH4Cl溶液,加水稀释至50 mL,c(H+)________10-6 mol·L-1(填“>”、“<”或“=”),c(NH4+)/c(H+)________(填“增大”、“减小”或“不变”)
在a mL醋酸溶液中滴加0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液,滴定曲线如图所示。
(1)醋酸溶液浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)0.01 mol·L-1,理由是________;
(2)b点,c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“<”或“=”)
(3)当醋酸与氢氧化钠溶液恰好完全中和时,曲线上对应的点Q应在____;
A.2与a之间 B.a与b之间
C.b与c之间 D.a与c之间
(4)下列关系式一定正确的是________。
A.a点,c(H+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(Na+)
B.a点,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.c点,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c点,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
某二元酸(用H2A表示)在水中的电离方程式是:H2A=H++HA-,HA-H++A2-。回答以下问题:
(1)NaHA溶液________(填“显酸性”、“显碱性”、“显中性”或“酸碱性无法确定”),原因是______________________。
(2)某温度下,向0.1 mol·L-1的NaHA溶液中滴入0.1 mol·L-1 KOH溶液至中性,此时溶液中以下关系一定正确的是________(填字母)。
A.c(H+)·c(OH-)=1×10-14 mol·L-1 |
B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-) |
C.c(Na+)>c(K+) |
D.c(Na+)+c(K+)=0.05 mol·L-1 |