- 电离平衡常数及其应用
- 共66题
Ⅰ.描述弱电解质电离情况可以用电离度(电离度:一定条件下,当弱电解质达到电离平衡时,溶液中已电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分数)和电离平衡常数表示,下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。
请回答下面问题:
⑴下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离度增大,而电离常数不变的操作是_______(填序号)。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸
⑵CH3COONH4的水溶液呈______(选填“酸性”、“中性”、“碱性”),理由是____________________。
⑶工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如:BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量的BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使c(SO42- )达到0.0l mol/L以上,则溶液中c(CO32- )应≥_______ mol/L。
Ⅱ.化学在能源开发与利用中起着重要的作用,如甲醇、乙醇、二甲醚(CH3OCH3)等都是新型燃料。
⑴乙醇是重要的化工产品和液体燃料,可以利用下列反应制取乙醇。
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=a kJ/mol 在一定压强下,测得上述反应的实验数据如下表。
根据表中数据分析:
①上述反应的 a_______0(填“大于”或“小于”)。
②在一定温度下,提高氢碳(即n(H2)/n(CO2) )比,平衡常数K值_______(填“增大”、“减小”、或“不变”),对生成乙醇______(填“有利”或“不利”)。
⑵催化剂存在的条件下,在固定容积的密闭容器中投入一定量的CO和H2,同样可制得乙醇(可逆反应)。该反应过程中能量变化如图所示:
①写出CO和H2制备乙醇的热化学反应方程式_________________。
②在一定温度下,向上述密闭容器中加入1 mol CO、3 mol H2及固体催化剂,使之反应。平衡时,反应产生的热量为Q kJ,若温度不变的条件下,向上述密闭容器中加入4 mol CO、
12 mol H2及固体催化剂,平衡时,反应产生的热量为w kJ,则w的范围为___________。
⑶二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效的优良性能。以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池,其工作原理与甲烷燃料电池原理相类似。该电池中负极上的电极反应式是_________________。
正确答案
Ⅰ⑴B;⑵中性;水电离出的H+和OH-的浓度相等,CH3COONH4溶于水后,根据电离平衡常数,CH3COO-结合H+和NH4+结合OH-生成弱电解质的程度一样,导致水溶液中的H+和
OH-浓度相等,呈中性;⑶0.24
Ⅱ⑴①小于;②不变;有利
⑵①2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=-E2 kJ·mol-1; ②4Q
⑶CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+ 11H2O
煤化工常常需要研究不同温度F的平衡常数、投料比及热值等问题。已知反应
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表
试回答下列问题:
(1)上述正向反应的△H____0(填“>”或“<”)。
(2)若在800℃时进行上述反应,各物质以不同的物质的量(单位:mol)组合分别投入恒容反应器,则向正反应方向移动的有_______(填字母编号)。
(3)若在500℃时进行上述反应,CO和H2O的起始浓度均为0.020 mol/L,则在该条件下,CO的最大转化率为________。
(4)常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5. 60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+的平衡常数K1=___________。
(已知:10-5.60= 2.5×10-6)
正确答案
(1)<
(2)BCE
(3)75%
(4)4.2×10-7
运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,平衡
________移动(填“向左”、“向右”或“不”);使用催化剂________反应的△H(填“增大”、“减小”或“不改变”)。
(2)已知:
O2(g) = O2+(g)+e- △H1=1175.7 kJ·mol-1
PtF6(g)+e-=PtF6-(g) △H2=-771.1 kJ·mol-1
O2PtF6(s)=O2+(g)+PtF6-(g) △H3=482.2 kJ·mol-1
则反应O2(g)+PtF6(g) = O2+PtF6-(s)的△H=_____________ kJ·mol-1。
(3)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为______________________________。已知25℃时
Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
(4)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)。则溶液显____性(填“酸”、“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=________。
正确答案
(1)向左;不改变
(2)-77.6
(3)Cu(OH)2;Cu2++2NH3·H2O==Cu(OH)2↓+2NH4+
(4)“略”
运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氯气,平衡_________移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂_________反应的△H(填“增大”“减小”或“不改变”)。
(2)已知:
O2(g)=O2+(g)+e- △H1=1175. 7 kJ/mol
PtF6(g)+e-=PtF6-(g) △H2=-771. l kJ/mol
O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6-(g) △H3=482. 2 kJ/mol
则反应O2(g) +PtF6(g)=O2+PtF6-(s)的△H=___________kJ/mol
(3)在25℃下,向浓度均为0.1 mol/L的MgCl2和CuC12混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为__________________。已知25℃时,Ksp[Mg(OH)2] =1.8×
10-11 ksp[Cu(OH)2] =2.2×l0-20
(4)在25℃下,将amol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显_________性(填“酸”“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=
____________。
正确答案
(1)向左;不改变
(2)-77.6
(3)Cu(OH)2;Cu2++ 2NH3·H2O==Cu(OH)2↓+2NH4+
(4)中;
I,已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为:
醋酸K =1.75×10-5
碳酸K1=4. 30×10-7 K2=5.61×10-11
亚硫酸K1=1.54×10-2 K2=1.02×10-2
(1)写出碳酸的第一级电离平衡常数的表达式:K1=___。
(2)在相同条件下,试比较H2CO3、HCO3-和HSO3-的酸性强弱:____>____>___ 。
(3)若保持温度不变,在醋酸溶液中加入少量盐酸,下列量会变小的是___(填序号)。
A.c(CH3COO -)
B.c(H+)
C.醋酸电离平衡常数
D.醋酸的电离程度
Ⅱ,某化工,一废水中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01 mol.L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:
(4)你认为往废水中投入____(填字母序号),沉淀效果最好。
A.NaOH
B.Na2S
C.KI
D.Ca(OH)2 (5)如果用食盐处理只含有重金属Ag+的废水,测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%(密度约为 1 g.mL-1)。若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-8 mol.L-1,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)= _____[已知:Ksp(AgCl) =1.8×10-10]。
正确答案
(1)
(2)H2CO3 ;HSO3- ;HCO3- (3)AD
(4)B
(5)9×10 -9 mol . L-1
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