應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理知識解決下列問題
(1)某溫度下純水中c (H+) = 2.0×10-7 mol·L-1,則此純水中的c (OH-) =           
(2)將某CH3COOH溶液稀釋10倍,則稀釋后的溶液中c(H+       原來的十分之一(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)0.1 mol·L-1的下列溶液①HCl、②CH3COOH、③CH3COONa、④FeCl3、⑤NaOH,其中pH最大的是                (填序號);實驗室配制的氯化鐵溶液顯弱酸性的原因:                                                        (用離子方程式表示)。
(4)一定條件下22g二氧化碳氣體與足量氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)甲醇(CH3OH)和水蒸氣時,放出247.5kJ熱量,其反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                                。

(1)2.0×10-7 mol·L-1(1分) (2)大于 (2分)
(3)⑤     (2分)     Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+   (3分)
(4)CO2(g)+3 H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g )  △H=-495.0kJ·mol-1  (3分)

解析試題分析:(1)由于在任何的純水中,水電離出的氫離子濃度總是等于水電離出的OH-濃度,因此某溫度下純水中c (H+)=2.0×10-7 mol·L-1,則此純水中的c (OH-)=2.0×10-7 mol·L-1。
(2)醋酸是弱酸,存在電離平衡CH3COOHCH3COO+H。稀釋促進電離,溶液中氫離子的物質(zhì)的量增大,所以將某CH3COOH溶液稀釋10倍,則稀釋后的溶液中c(H+)大于原來的十分之一。
(3)HCl是強酸,酸性最強,pH最小。CH3COOH是弱酸,溶液顯酸性,pH小于7。CH3COONa是強堿弱酸鹽,CH3COO水解,溶液顯堿性,pH大于7。FeCl3是強酸弱堿鹽,鐵離子水解溶液顯酸性,pH小于7。NaOH是強堿,溶液的堿性最強,pH最大,因此pH最大的是⑤;FeCl3是強酸弱堿鹽,鐵離子水解溶液顯酸性,離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H。
(4)22g二氧化碳的物質(zhì)的量=22g÷44g/mol=0.5mol,此時反應(yīng)放出的熱量是247.5kJ,則1molCO2參加反應(yīng)放出的熱量是247.5kJ×2=495.0kJ,因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3 H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g )  △H=-495.0kJ·mol-1。
考點:考查水的電離、鹽類水解、稀釋對電離平衡的影響、溶液pH大小比較以及熱化學(xué)方程式的書寫

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

高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應(yīng)為:Fe2O3(s)+3CO(g)??2Fe(s)+3CO2(g)
ΔH=a kJ·mol-1
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(s,石墨)=2Fe(s)+3CO(g)
ΔH1=+489.0 kJ·mol-1;
②C(s,石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1。則a=________。
(2)冶煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=________,溫度升高后,K值________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
(3)在T ℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64,在2 L恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),反應(yīng)經(jīng)過一段時間后達到平衡。

 
Fe2O3
CO
Fe
CO2
甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0
乙/mol
1.0
2.0
1.0
1.0
 
①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為________。
②下列說法正確的是________(填字母)。
a.若容器內(nèi)氣體密度恒定時,標志反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
b.增加Fe2O3的量,可以提高CO的轉(zhuǎn)化率
c.甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的平衡轉(zhuǎn)化率
d.甲、乙容器中,CO的平衡濃度之比為2∶3
(4)采取一定措施可防止鋼鐵腐蝕。下列裝置中的燒杯里均盛有等濃度、等體積的NaCl溶液。
①在a、b、c裝置中能保護鐵的是________(填字母)。
②若用d裝置保護鐵,X極的電極材料應(yīng)是________(填名稱)。

(5)25 ℃時有關(guān)物質(zhì)的溶度積如下:Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39。25 ℃時,向含有Mg2、Fe3的溶液中滴加NaOH溶液,當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時,c(Mg2)∶c(Fe3)=________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

實施以減少能源浪費和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策,是應(yīng)對全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇;ば袠I(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求,依靠理論知識做基礎(chǔ)。試運用所學(xué)知識,解決下列問題:
(1)已知某反應(yīng)的平衡表達式為:它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為:_____________________________
(2)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);ΔH=-90.8 kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);ΔH=-23.5 kJ/mol
③CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g);ΔH=-41.3 kJ/mol
總反應(yīng):3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH="__________" ,
二甲醚(CH3OCH3)直接作燃料電池具有啟動快,效率高等優(yōu)點,若電解質(zhì)為酸性,該電池的負極反應(yīng)為_____________________________。
(3)煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應(yīng)器時,會發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)  H2(g)+CO2(g),該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示:

溫度/℃
400
500
800
平衡常數(shù)K
9.94
9
1
 
該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是_________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),若在500℃時進行,設(shè)起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L,在該條件下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:________。
(4)從氨催化氧化可以制硝酸,此過程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。對反應(yīng)  N2O4(g) 2NO2(g) △H>0,在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是___________。

A.A、C兩點的反應(yīng)速率:A>C
B.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺
C.B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
E.A、C兩點的化學(xué)平衡常數(shù):A>C
(5)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃時,將m mol NH4NO3溶于水,溶液顯酸性,向該溶液滴加n L氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過程中水的電離平衡將______(填”正向”“不”或“逆向”)移動,所滴加氨水的濃度為_______mol·L-1。(NHH2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2X10-5 mol·L-1
(6)某科研單位利用原電池原理,用SO2和O2來制備硫酸,裝置如右圖,電極為多孔的材料能吸附氣體,同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸.

①溶液中H+的移動方向由______ 極到______極;(用A、B表示)
②B電極的電極反應(yīng)式為__________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放,還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品。
(1)有科學(xué)家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H="-76.0" kJ·mol一1
①上述反應(yīng)中每生成1 mol Fe3O4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______mol。
②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H="+113.4" kJ·mol一1,則反應(yīng):3FeO(s)+ H2O(g)= Fe3O4(s)+ H2(g)的△H=__________。
(2)在一定條件下,二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)如下:CO2(g)+4 H2 (g)  C H4 (g)+2 H2O(g),向一容積為2 L的恒容密閉容器中充人一定量的CO2和H2,在300℃時發(fā)生上述反應(yīng),達到平衡時各物質(zhì)的濃度分別為CO2 0.2 mol·L1,H2 0.8 mol·L1,CH40.8 mol·L1,H2O1.6 mol·L1。則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為________。300 ℃時上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________________。200℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64.8,則該反應(yīng)的△H_____(填“>’’或“<”)O。
(3)華盛頓大學(xué)的研究人員研究出一種方法,可實現(xiàn)水泥生產(chǎn)時CO2零排放,其基本原理如
圖所示:

①上述生產(chǎn)過程的能量轉(zhuǎn)化方式是____________________。
②上述電解反應(yīng)在溫度小于900℃時進行,碳酸鈣先分解為CaO和CO2,電解質(zhì)為熔融碳酸鈉,則陽極的電極反應(yīng)式為___________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途,工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。
(1)氯氣工業(yè)上來源于氯堿工業(yè),氯堿工業(yè)的化學(xué)方程式為                          
(2)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO和H2,已知CH4、H2和CO的燃燒熱(△H)分別為-890.3 kJ/mol、-285.8kJ/mol和-283.0 kJ/mol,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:_____                                     _____;
(3)COCl2的分解反應(yīng)為COCl2(g)  Cl2(g) + CO(g) △H =" +108" kJ/mol。反應(yīng)體系達到平衡后,各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 min到14 min的COCl2濃度變化曲線來示出):

①計算反應(yīng)在第8 min時的平衡常數(shù)K = __________(保留小數(shù)點后兩位數(shù)字)
②比較第2 min反應(yīng)溫度T(2)與第8 min反應(yīng)溫度(T8)的高低:T(2)____T(8)(填“<”、 “>”或“=”);
③若12 min時反應(yīng)于溫度T(8)下重新達到平衡,則此時c(COCl2) = ______mol/L;
④比較產(chǎn)物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min時平均反應(yīng)速率[平均反應(yīng)速率分別以V(2—3)、 V(5—6)、 V(l2-13)表示]的大小____________;
⑤反應(yīng)物COCl2在5-6 min和15-16 min時平均反應(yīng)速率的大小為:V(5-6) > V(15-16),原因是__              _____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1mol SO2(g)氧化為1mol SO3(g)的ΔH= —99kJ·mol-1。請回答下列問題:

(1)圖中A、C分別表示                                                   ,E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱       (填“有”或“無”)影響。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會使圖中B點              (填“升高”還是“降低”),△H           (填“變大”、“變小”或“不變”),理由是                                                                       。
(2)圖中△H=             KJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

氨是最重要的化工產(chǎn)品之一。
(1)合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為                 。
     
(2)CO對合成氨的催化劑有毒害作用,常用乙酸二氨合銅(Ⅰ)溶液來吸收原料氣中CO,其反應(yīng)原理為:[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3]CH3COO·CO(l) △H<0。吸收CO后的乙酸銅氨液經(jīng)過適當(dāng)處理后又可再生,恢復(fù)其吸收CO的能力以供循環(huán)使用,再生的適宜條件是 __________(填寫選項編號)。
A.高溫、高壓    B.高溫、低壓    C.低溫、低壓    D.低溫、高壓
(3)用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應(yīng)為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H<0。某溫度下,向容積為100L的密閉容器中通入4mol NH3和2molCO2,該反應(yīng)進行到40 s時達到平衡,此時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)K的值為________。下圖中的曲線表示該反應(yīng)在前25 s內(nèi)的反應(yīng)進程中的NH3濃度變化。若反應(yīng)延續(xù)至70s,保持其它條件不變情況下,請在圖中用實線畫出使用催化劑時該反應(yīng)的進程曲線。

(4)將尿素施入土壤后,大部分是通過轉(zhuǎn)化為碳酸銨或碳酸氫銨后才被作物所利用,尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下,轉(zhuǎn)化為碳酸銨。已知弱電解質(zhì)在水中的電離平衡常數(shù)(25℃)如下表:

弱電解質(zhì)
H2CO3
NH3·H2O
電離平衡常數(shù)
Ka1=4.30×10-7   Ka2=5.61×10-11
1.77×10-5
 
現(xiàn)有常溫下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,
①你認為該溶液呈        性(填“酸”、“中”、“堿”),原因是         。
②就該溶液中粒子之間有下列關(guān)系式,你認為其中正確的是                
A.c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1
D.c(NH4+)+ c(NH3·H2O)=2c(CO32-)+ 2c(HCO3-)+2c(H2CO3)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

2013年12月2日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運載火箭將“嫦娥三號”探月衛(wèi)星成功送入太空,進一步向廣寒宮探索!伴L征三號甲”是三級液體助推火箭,一、二級為常規(guī)燃料,常規(guī)燃料通常指以肼(N2H4)為燃料,以二氧化氮做氧化劑。
Ⅰ.常規(guī)燃料通常指以肼(N2H4)為燃料,以二氧化氮做氧化劑。但有人認為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑,反應(yīng)釋放的能量更大(兩者反應(yīng)生成氮氣和氟化氫氣體)。
已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H = -543kJ·mol-1
H2(g)+  F2(g)  =  HF(g)     △H = -269kJ·mol-1
H2(g)+  O2(g)  =  H2O(g)     △H = -242kJ·mol-1
請寫出肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_____________________________。
Ⅱ.氧化劑二氧化氮可由NO和 O2生成,已知在2 L密閉容器內(nèi),800 ℃時反應(yīng):
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)  ΔH 的體系中,n(NO)隨時間的變化如表:

時間(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.200
0.100
0.080
0.050
0.050
0.050
n(O2)(mol)
0.100
0.050
0.040
0.025
0.025
0.025
 
(1) 已知:K800>K1000,則該反應(yīng)的ΔH ______0(填“大于”或“小于”),用O2表示從0~2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率為__________。
(2)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是________。
a.容器內(nèi)顏色保持不變                  b. 2v(NO)=v(O2)
c.容器內(nèi)壓強保持不變                  d.容器內(nèi)密度保持不變
(3)為使該反應(yīng)的速率增大,提高NO的轉(zhuǎn)化率,且平衡向正反應(yīng)方向移動應(yīng)采取的措施有          。
(4)在上述條件下,計算通入2 mol  NO和1 mol O2的平衡常數(shù)K=______________
(5)在上述條件下,若開始通入的是0.2 mol  NO2氣體,達到化學(xué)平衡時,則NO2的轉(zhuǎn)化率為       。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

SO2和NOx在化學(xué)工業(yè)上有重要用途,也是大氣污染的主要來源,開發(fā)和利用并重,預(yù)防和治理并舉是當(dāng)前工業(yè)上和環(huán)境保護領(lǐng)域研究的主要課題之一。
(1)在接觸法制硫酸的過程中,發(fā)生2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0反應(yīng),某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系如下圖所示,根據(jù)圖示回答下列問題:

①平衡狀態(tài)由A到B時,平衡常數(shù)K(A)     K(B)(填“>”、“<”或“=”);
②將2.0molSO2和1.0molO2置于10L的密閉容器中,若40s后反應(yīng)達到平衡,此時體系總壓強為0.10MPa,這一段時間內(nèi)SO2的平均反應(yīng)速率為                。
該反應(yīng)的平衡常數(shù)為                       
(2)用CH4催化還原NOx可消除氮的氧化物的污染,例如:CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol—1
CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol—1
取標準狀況下4.48LCH4并使之完全反應(yīng):
①若將NO2還原至N2,整個過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為                  ;
②若還原NO2和NO的混合物,放出的總熱量Q的取值范圍是              。

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