某研究小組對一元有機弱酸HA在溶劑苯和水的混合體系中的溶解程度進行研究。在25℃時，弱酸HA在水中部分電離，當HA濃度為時，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



 
回答下列問題：
（1）計算25℃時水溶液中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)進行，則___________0。
（4）25℃混合體系中，HA在苯中發(fā)生二聚，若測得某時刻溶液中微粒濃度滿足＝130，則反應(yīng)向___________方向進行。

（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)進行，T較小時，?H-T?S<0，因為反應(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)方向進行。
考點：本題考查平衡常數(shù)的計算和應(yīng)用、pH和轉(zhuǎn)化率的計算、反應(yīng)自發(fā)進行的分析。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計），在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4（s）  2NH3（g）＋CO2（g）
實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

溫度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡總壓
強/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡氣體總濃度/mol·
L－1
2.4×
10－3
3.4×
10－3
4.8×
10－3
6.8×
10－3
9.4×
10－3
 
（1）可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達到平衡的是________。
A．2v（NH3）＝v（CO2）
B．密閉容器中總壓強不變
C．密閉容器中混合氣體的密度不變
D．密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計算25.0 ℃時的分解反應(yīng)平衡常數(shù)：_______________。
（3）取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中，在25.0 ℃下達到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量將________（填“增加”、“減少”或“不變”）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

硫一碘循環(huán)分解水制氫的主要反應(yīng)如下：

（1）上述循環(huán)反應(yīng)的總反應(yīng)可以表示為____________________；反應(yīng)過程中起催化作用的物質(zhì)是__________（選填編號）。
a．         b．         c．      d．HI
（2）一定溫度下，向2L密閉容器中加入1molHI（g），發(fā)生反應(yīng)II，的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。0~2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率_________。

（3）對反應(yīng)II，在相同溫度和體積下，若開始加入的HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則以下_________也是原來的2倍（選填編號），
a．平衡常數(shù)            b．HI的平衡濃度
c．達到平衡時間         d．平衡時的體積分數(shù)
（4）實驗室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取，反應(yīng)時溶液中水的電離平衡______移動（選填“向左”、“向右”或“不”）；若加入少量下列試劑中的_____（選填編號），產(chǎn)生的速率將增大。
a．      b．      c．      d．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

一定溫度下，在2L密閉容器中NO2和O2可發(fā)生下列反應(yīng)： 4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)+5286 kJ已知體系中n(NO2)隨時間變化如下表：

t(s)
 		0
 		500
 		1000
 		1500
 
n(NO2)(mol)
 		20
 		13.96
 		10.08
 		10.08
 
 
（1）能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是            。
A．v（NO2）=4v（O2）           B．容器內(nèi)壓強保持不變
C．v逆（N2O5）=2v正（O2）       D．容器內(nèi)密度保持不變   
（2）反應(yīng)達到平衡后，NO2的轉(zhuǎn)化率為   ，此 時若再通入一定量氮氣，則NO2的轉(zhuǎn)化率將   (填“增大”、“減小”、“不變”)。
（3）圖中能表示N2O5的濃度變化的曲線是        ，用O2表示從0~500s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=          。

（4）能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正應(yīng)方向移動的是         。
A．及時分離出NO2氣體          B．適當升高溫度
C．增大O2的濃度               D．選擇高效催化劑

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在體積固定的密閉容器中，進行如下化學(xué)反應(yīng)：N2O4（g）2NO2（g），其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：

t /℃
80
100
120
K
1.80
2.76
3.45
 
請回答下列問題：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K＝                       。
（2）該反應(yīng)為           反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。
（3）判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是               。
A．容器內(nèi)混合氣體密度不變
B．混合氣體中c（NO2）不變
C．0.5mol N2O­4分解的同時有1 mol NO2生成
（4）在80℃時，將2.80molN2O4氣體充入2L固定容積的密閉容器中，一段時間后對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

0
20
40
60
80
100
n（N2O4）
2.80
A
2.00
c
d
1.60
n（NO2）
0
0.96
b
2.08
2.40
2.40
 
①b的值為           ；
②N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率為               ；
③20s～40s內(nèi)用N2O4表示的平均反應(yīng)速率υ（N2O4）＝            。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
Ⅰ、如圖裝置所示，A、B中的電極為多孔的惰性電極；C、D為夾在浸有Na2SO4溶液的濾紙條上的鉑夾；電源有a、b兩極。若A、B中充滿KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切斷K1，閉合K2、K3通直流電。

回答下列問題：
（1） a是電源的   極，寫出A中的電極反應(yīng)式為_____。
（2）濕的Na2SO4濾紙條上能觀察到的現(xiàn)象有____________。
（3）電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍電極，若此時切斷K2、K3，閉合K1，發(fā)現(xiàn)電流表的指針移動，寫出此時B中的電極反應(yīng)式為          。
Ⅱ、甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。工業(yè)上一般采用下列反應(yīng)合成甲醇：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)   ΔH，下表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。請回答下列問題：

溫度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
（4）由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH       0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（5）其他條件不變，只改變其中一個條件，下列措施可提高甲醇產(chǎn)率的是     。
A．升高溫度；B．使用合適的催化劑；C．縮小容器的容積；D．充入過量的H2；E．恒壓時，充入He；F．從體系中分離出CH3OH
（6）某溫度下，將2mol CO和6 mol H2充入2L密閉容器中，反應(yīng)進行到4min末達到平衡，此時測得c(CO) ＝0.2 mol/L ，則0~4min內(nèi)H2的反應(yīng)速率為     ；若保持溫度容積不變再向其中充入一定量的CH3OH，重新達到化學(xué)平衡狀態(tài)，與原平衡狀態(tài)相比，此時平衡混合氣體中CH3OH的體積分數(shù)     （填“變大”、“變小”、或“不變”）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料，它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中，通過以下反應(yīng)制得：3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g)  Si3N4(s)  + 6CO(g)
（1）該反應(yīng)的氧化劑是               ，2molN2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為               ；
（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K＝　　　　　         　；
（3）若CO的生成速率為v(CO)＝18mol·L-1·min-1，則N2的消耗速率為v(N2)＝         
（4）達到平衡后，改變某一外界條件（不改變N2、CO的量），反應(yīng)速率v與時間t的關(guān)系如圖。圖中t4時引起平衡移動的條件可能是                     ；圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時間是           。

（5）若該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 K＝729，則在同溫度下1L密閉容器中，足量的SiO2和C與2mol N2充分反應(yīng)，則N2的轉(zhuǎn)化率是              (提示：272 = 729)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究“外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實驗時，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開始計時，通過測定褪色所需時間來判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計了如下方案：

實驗編號
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
溫度
濃度(mol·L－1)
體積(mL)
濃度(mol·L－1)
體積 (mL)
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
 
（1）已知反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出，KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4，每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移_______mol電子。為了觀察到紫色褪去，H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥______。
（2）探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是________(填編號，下同)，可探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是________。
（3）實驗①測得KMnO4溶液的褪色時間為40s，忽略混合前后溶液體積的微小變化，這段時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)＝________mol·L－1·min－1。
（4）已知實驗③中c(MnO4-)～反應(yīng)時間t的變化曲線如下圖。若保持其他條件不變，請在圖中畫出實驗②中c(MnO4-)～t的變化曲線示意圖。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（7分）合成氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，可用于合成二甲醚等清潔燃料．從天然氣獲得合成氣過程中可能發(fā)生的反應(yīng)有：
①CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H1=+206．1kJ/mol
②CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）△H2=+247．3kJ/mol
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3

請回答下列問題：
（1）在一恒容密閉容器中進行反應(yīng)①，測得CH4的物質(zhì)的量濃度隨反應(yīng)時間的變化如圖1所示．反應(yīng)進行的前5min內(nèi)，（H2）=             ；10min時，改變的外界條件可能是              ．
（2）如圖2所示，在甲、乙兩容器中分別充入等物質(zhì)的量的CH4和CO2，使甲、乙兩容器初始容積相等．在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)②，并維持反應(yīng)過程中溫度不變．已知甲容器中CH4的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的圖象如圖3所示，請在圖3中畫出乙容器中CH4的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的圖象
（3）反應(yīng)③中△H3=         ．800℃時，反應(yīng)③的化學(xué)平衡常數(shù)K=1．0，某時刻測得該溫度下的密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量見下表：

CO
H2O
CO2
H2
0．5mol
8．5mol
2．0mol
2．0mol
 
此時反應(yīng)③中正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系式是      （填代號）．
a．v（正）＞v（逆）      b．v（正）＜v（逆）
c．v（正）=v（逆）       d．無法判斷．

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同步練習(xí)冊答案