某研究小組對(duì)一元有機(jī)弱酸HA在溶劑苯和水的混合體系中的溶解程度進(jìn)行研究。在25℃時(shí)，弱酸HA在水中部分電離，當(dāng)HA濃度為時(shí)，其電離度為0.20（電離度＝已電離的HA分子數(shù)/起始HA的總分子數(shù)）；在苯中部分發(fā)生雙聚，生成（HA）2。該平衡體系中，一元有機(jī)弱酸HA在溶劑苯（B）和水（W）中的分配系數(shù)為K，K＝C（HA）B／C（HA）W＝1.0，即達(dá)到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水兩種溶劑中的比例為1：1；其他信息如下：

25℃平衡體系
平衡常數(shù)
焓變
起始總濃度
在水中，HA



在苯中，2HA



 
回答下列問(wèn)題：
（1）計(jì)算25℃時(shí)水溶液中HA的電離平衡常數(shù)K1＝___________。
（2）25℃，該水溶液的pH為___________，（已知：1g2＝0.3，lg3＝0.5）在苯體系中HA的轉(zhuǎn)化率為___________。
（3）在苯中，HA發(fā)生二聚：2HA（HA）2，反應(yīng)在較低溫度下自發(fā)進(jìn)行，則___________0。
（4）25℃混合體系中，HA在苯中發(fā)生二聚，若測(cè)得某時(shí)刻溶液中微粒濃度滿足＝130，則反應(yīng)向___________方向進(jìn)行。

（1）mol/L  （2）3.2，  40%    （3）＜   （4）正

解析試題分析：（1）HA在水溶液中電離：HAH++A-，根據(jù)電離度為0.20，c（H+）=3.0×10-3mol/L×0.20=6.0×10-4mol?L?1，則K=6.0×10-4mol?L?1×6.0×10-4mol?L?1÷（3.0×10-3mol?L?1—6.0×10-4mol?L?1）=1.5×10-4mol?L?1。
（2）pH=-lg（H+）=-lg（6.0×10-4）=3.2；達(dá)到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水兩種溶劑中的比例為1：1，c（HA）=3.0×10-3mol?L?1—6.0×10-4mol?L?1=2.4×10-3mol?L?1，轉(zhuǎn)化的HA為4.0×10-3mol?L?1—2.4×10-3mol?L?1=1.6×10-3mol?L?1，所以在苯體系中HA的轉(zhuǎn)化率為,1.6×10-3mol?L?÷4.0×10-3mol?L?1×100% ="40%" 。
（3）該反應(yīng)在較低溫度下自發(fā)進(jìn)行，T較小時(shí)，?H-T?S<0，因?yàn)榉磻?yīng)物質(zhì)的量減小，即?S<0，所以?H<0
（4）由（2）中數(shù)據(jù)可算出2HA（HA）2的平衡常數(shù)K=8.0×10-4mol?L?1÷（2.4×10-3mol?L?1）2=146，＝130<K，所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。
考點(diǎn)：本題考查平衡常數(shù)的計(jì)算和應(yīng)用、pH和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的分析。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的流程圖如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）早期生產(chǎn)硫酸以黃鐵礦為原料，但現(xiàn)在工廠生產(chǎn)硫酸以硫黃為原料，理由是      。
（2）在氣體進(jìn)入催化反應(yīng)室前需凈化的原因是      。
（3）在催化反應(yīng)室中通常使用常壓，在此條件下SO2的轉(zhuǎn)化率為90%。但是部分發(fā)達(dá)國(guó)家采取高壓條件下制取SO3，采取加壓措施的目的除了加快反應(yīng)速率外，還可以     ，從而提高生產(chǎn)效率           。
（4）工業(yè)生產(chǎn)中常用氨－酸法進(jìn)行尾氣脫硫，以達(dá)到消除污染，廢物利用的目的。用化學(xué)方程式表示其反應(yīng)原理：                  。
（5）除硫酸工業(yè)外，還有許多工業(yè)生產(chǎn)。下列相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)流程中正確的是       。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

向某密閉容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的氣體B三種氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如下面左圖所示。下面右圖為t2時(shí)刻后改變?nèi)萜髦袟l件，平衡體系中速率隨時(shí)間變化的情況且t2—t5四個(gè)階段都各改變一種條件，所用條件均不同。t3—t4階段為使用催化劑。

（1）若t1＝15s，則t0—t1階段以C濃度變化表示的反應(yīng)速率為v（C）＝        mol/(L?s)；
（2）若t2—t3階段，C的體積分?jǐn)?shù)變小，此階段v正    v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)
（3）B的起始物質(zhì)的量為                        mol；
（4）t1時(shí)刻，平衡常數(shù)K＝         ；
（5）t5—t6階段容器內(nèi)A的物質(zhì)的量共減小0.03mol，而此過(guò)程中容器與外界的熱交換總量為a KJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                             ；
（6）若t2時(shí)刻后圖像變化如下圖，則改變條件為                       
  
a．恒溫恒壓下，按照2：1比例充入任意量的B和C
b．恒溫恒壓下，加入0.24mol A、0.06mol B和0.14mol C
c．恒溫恒壓下，加入0.12mol A、0.1mol B和0.22mol C
d．恒溫恒壓下，加入0.14mol B和0.30mol C

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生下列反應(yīng)：
2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g)    ΔH＝ a kJ·mol－1
上述反應(yīng)NH3生成量與溫度的關(guān)系，常壓下達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

溫度 T/K
303
313
323
NH3生成量/(10－6 mol)
4.8
5.9
6.0
（1）此合成反應(yīng)的a      0 (填“＞”、“＜”或“＝”)。
（2）用水稀釋0.1 mol·L－1氨水（設(shè)稀釋時(shí)溶液溫度不變），則溶液中隨著水量的增加而減小的是下列的     （填序號(hào)）：
A．c(NH3·H2O)     B．    C．c(H+)·c(OH－)    D．
（3）工業(yè)用氨制取硝酸的氧化反應(yīng)為：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH＜0，若起始的物質(zhì)的量相同，則下列關(guān)系圖正確的是________(填序號(hào))：

A                      B                C            D
（4）在1L容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表：
時(shí)間/濃度
c(NH3) (mol/L)
c(O2 ) (mol/L)
c(NO) (mol/L)
起始
0.8000
1.600
0.000
第4 min
0.3000
0.9750
0.5000
第6 min
0.3000
0.9750
0.5000
第8 min
0.7000
1.475
0.1000
 
反應(yīng)在第6 min到8min時(shí)改變了條件，改變的條件可能是___________________；在該條件下，平衡向_______移動(dòng)(填“左”或“右”)。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

能源問(wèn)題是人類社會(huì)面臨的重大課題，甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，研究甲醇具有重要意義。
（1）用CO合成甲醇的反應(yīng)為：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在容積為1L。的密閉容器中分別充入1molCO和2molH2，實(shí)驗(yàn)測(cè)得甲醇的物質(zhì)的量和溫度、時(shí)間的關(guān)系曲線如圖所示。則該正反應(yīng)的△H_______0（填“＜”、“＞”或“=”），判斷的理由是______。

（2）利用工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇，其反應(yīng)為：CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常溫常壓下已知下列反應(yīng)的能量變化如下圖所示：

由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式為_______。
②為探究用CO2生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在一恒溫恒容密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO2。和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。從反應(yīng)開始到平衡，v(H2)="_______" ；該溫度下的平衡常數(shù)數(shù)值K=______。能使平衡體系中n(CH3OH)/n(CO2))增大的措施有_______（任寫一條）。

（3）工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種。
①甲醇蒸汽重整法。主要反應(yīng)為；CH3OH(g)  CO(g)+2H2(g)設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0. 60 molCH3OH(g)，體系壓強(qiáng)為P1，在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，體系壓強(qiáng)為P2，且P2/P1 =2.2，則該條件下CH3OH  的平衡轉(zhuǎn)化率為______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2－ZnO為催化劑時(shí)原料氣比例對(duì)反應(yīng)的選擇性（選擇性越大，表示生成的該物質(zhì)越多）影響關(guān)系如圖所示。則當(dāng)n(O2)／n(CH3OH) =0.25時(shí)。CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為______ 。在制備H2：時(shí)最好控制n(O2))/n(CH3OH)=______。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

工業(yè)上制取三氧化硫反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
2SO2(g)十O2(g) 2SO3(g)     △H=－198kJ·mol-1
（1）能夠說(shuō)明在恒溫恒容條件下，上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是       (填序號(hào))。
A．每生成1mol SO3的同時(shí)生成0．5mol O2
B．容器中混合氣體的密度不變
C．SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比為2：1：2
D．容器中氣體總壓強(qiáng)不變
（2）400℃，1．01×105Pa下，上述反應(yīng)中n(SO3)和n(O2)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是        (填序號(hào))。

A．點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大
B．點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C．點(diǎn)d和點(diǎn)e處的n(O2)相同
D．500℃，1．01×105Pa下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，n(SO3)比圖中e點(diǎn)的值大
（3）已知該反應(yīng)的K(400℃)=7200mol-1·L。在400℃時(shí)，容積為1．0L的密閉容器中充入0．05mol SO2(g)和0．03mol O2(g)，反應(yīng)一段時(shí)間后，有0．04mol SO3生成。此時(shí)，該反應(yīng)      (填“是”、“否”或“無(wú)法判斷”)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，理由是                                                       。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

將E和F加入固定容積的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
E(g)+F(s)2G(g)。忽略固體體積，平衡時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示：

壓強(qiáng)/MPa
體積分?jǐn)?shù)/%
溫度/℃
1.0
2.0
3.0
810
54.0
a
b
915
c
75.0
d
1000
e
f
83.0
（1）915℃、2.0MPa時(shí)E的轉(zhuǎn)化率為            。
（2）該反應(yīng)的△S    0（填“>”、“<”或“=”，下同），b    f。
（3）平衡常數(shù)K(1000℃)   K(810℃) ，理由是                      。
（4）對(duì)于上述反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是           （填序號(hào)）。
①混合氣體的密度不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡
②該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
③增大F的量，單位體積活化分子數(shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快
④恒溫恒容條件下通入惰性氣體，平衡不移動(dòng)
⑤恒溫恒壓條件下通入惰性氣體，化學(xué)反應(yīng)速率加快

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

反應(yīng)aA+bB  cC在體積為2L的容器中進(jìn)行反應(yīng)。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示：

請(qǐng)回答下列各題：
（1）反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________
（2）A的平均反應(yīng)速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)從大到小排列次序?yàn)開_______________
（3）由計(jì)算可知，第Ⅰ段20分鐘時(shí)，C的平均速率vI(C)=____________________

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+ H2(g)，已知CO(g)和H2O(g)的起始濃度均為2 mol·L-1，經(jīng)測(cè)定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K =1，試判斷：
(1)當(dāng)CO轉(zhuǎn)化率為25%時(shí)，該反應(yīng)是否達(dá)到平衡_______，若未達(dá)到平衡，向哪個(gè)方向進(jìn)行______。
(2)達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率____________________。
(3)當(dāng)CO的起始濃度仍為2 mol·L-1，H2O(g)的起始濃度為6 mol·L-1，求平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率_______。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案