Question

1．（1）某溫度下，測得0.1mol•L^-1CH₂COOH溶液的pH為3.0，則CH₂COOH在水中的電離度為1%，此溫度CH₂COOH的電離平衡常數(shù)為10⁵．
（2）在25℃時(shí)，K_甲=1.0×10^-14，測得0.1mol•L^-1NaA溶液的pH=7，則H₂A在水溶液中的電離方程式為H₂A=2H⁺+A^2-，該溫度下，將0.01mol•L^-1H₂A溶液稀釋到20倍后，溶液的pH=3．
（3）已知HCN（aq）+NaOH（aq）=NaCN（aq）+H₂O（l）△H=-12.1kJ•mol^-1；
HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ•mol^-1．
則在水溶液中HCN=H⁺+CN^-電離的△H為+45.2kJ•mol^-1．
（4）在容積為2L的密閉容器中，由CO₂和H₂合成甲醇的反應(yīng)為CO₂（g）+3H₂（g）=CH₂OH（g）+H₂O（g）．
①上述可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$．
②在T₁度時(shí)，將1molCO₂和3molH₂充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO₂的轉(zhuǎn)化率為a，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為$\frac{1-a}{2}$．

Answer 1

分析 （1）電離度α=$\frac{已電離的醋酸分子}{醋酸分子總數(shù)}$×100%；CH₃COOH的電離平衡常數(shù)Ka=$\frac{c（{H}^{+}）c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$據(jù)此計(jì)算；
（2）Na₂A溶液的pH=7，說明Na₂A不水解，即H₂A為強(qiáng)酸；先計(jì)算稀釋后溶液的氫離子濃度，再求PH；
（3）利用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算，分別寫出兩個(gè)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，將兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加（減）得到HCN在水溶液中電離的電離方程式，同時(shí)反應(yīng)熱也隨之相加（減），可得HCN在水溶液中電離的反應(yīng)熱；
（4）①平衡常數(shù)=$\frac{生成物平衡你的冪次方乘積}{反應(yīng)物平衡你的冪次方乘積}$；
②結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算，氣體壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比計(jì)算得到；

解答 解：（1）由CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺知，c（H⁺）等于已經(jīng)電離的c（CH₃COOH），所以已經(jīng)電離的醋酸濃度是1.0×10^-3mol/L，
所以α=$\frac{已電離的醋酸分子}{醋酸分子總數(shù)}$×100%=$\frac{1×1{0}^{-3}mol/L}{0.1mol/L}$×100%=1%；由CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺知，c（H⁺）=c（CH₃COO^-）=已經(jīng)電離的c（CH₃COOH），溶液中未電離的醋酸濃度為（0.1-0.001）mol/L，Ka=$\frac{c（{H}^{+}）c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{0.001×0.001}{0.1}$=10^-5，
故答案為：1%；10^-5；
（2）在25℃時(shí)，K_w=1.0×10^-14，該溫度下純水的pH=7，測得0.1mol•L^-1 Na₂A溶液的pH=7，說明Na₂A是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，
H₂A是強(qiáng)酸，在水溶液里完全電離，其電離方程式為H₂A═2H⁺+A^2-；該溫度下，將0.01mol•L^-1 H₂A溶液稀釋到20倍后，溶液中氫離子濃度=0.01mol/L×2÷20=0.001mol/L，所以pH=3；
故答案為：H₂A═2H⁺+A^2-；3；
（3）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式分別為：
HCN（aq）+OH^-（aq）═CN^-（aq）+H₂O（l）△H=-12.1kJ•mol^-1…①
H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ•mol^-1…②
HCN電離方程式為，HCN?H⁺+CN^-，用①-②可得HCN電離的熱化學(xué)方程式為：
HCN（aq）?H⁺（aq）+CN^-（aq）△H=-12.1kJ•mol^-1-（-57.3kJ•mol^-1）=+45.2kJ•mol^-1，
故答案為：+45.2；
（4）CO₂（g）+3H₂（g）=CH₂OH（g）+H₂O（g）
①上述可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{生成物平衡你的冪次方乘積}{反應(yīng)物平衡你的冪次方乘積}$=$\frac{c（C{H}_{3}OH）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
故答案為：$\frac{c（C{H}_{3}OH）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
②在T₁度時(shí)，將1molCO₂和3molH₂充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO₂的轉(zhuǎn)化率為a，
             CO₂（g）+3H₂（g）=CH₂OH（g）+H₂O（g）
起始量（mol）  1       3        0         0
變化量（mol）  a       3a       a         a
平衡量（mol） 1-a     3-3a      a         a
容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比=（4-2a）：4=$\frac{1-a}{2}$；
故答案為：$\frac{1-a}{2}$；

點(diǎn)評 本題考查了弱電解質(zhì)的電離平衡、電離度和電離常數(shù)的計(jì)算、蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡計(jì)算等知識點(diǎn)，明確弱電解質(zhì)電離平衡特點(diǎn)及有關(guān)計(jì)算公式是解本題關(guān)鍵，題目難度中等．