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题目
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Ⅰ.电离平衡常数(用K表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:
化学式
HF
H2CO3
HClO
电离平衡常数
(K)
7.2×10-4
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
3.0×10-8
 
(1)物质的量浓度均为0.1mol/L的下列四种溶液:①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 ③NaF溶液 ④NaClO溶液。依据数据判断pH由大到小的顺序是______________。
(2)25℃时,在20mL0.1mol·L—1氢氟酸中加入VmL0.1mol·L—1NaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是_______。

A.pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中,由水电离出的c(H+)相等
B.①点时pH=6,此时溶液中,c(F)-c(Na+)=9.9×10-7mol/L
C.②点时,溶液中的c(F)=c(Na+)
D.③点时V=20mL,此时溶液中c(F)<c(Na+)=0.1mol·L—1
(3)已知25℃时,①HF(aq)+OH(aq)=F(aq)+H2O(l)  ΔH=-akJ·mol—1
②H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)        ΔH=-bkJ·mol—1
氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为________________________。
(4)长期以来,一直认为氟的含氧酸不存在。1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得HFO,其结构式为H—O—F。HFO与等物质的量的H2O反应得到HF和化合物A,则每生成1molHF转移_______mol电子。
Ⅱ.氯化硫酰(SO2Cl2)主要用作氯化剂。它是一种无色液体,熔点–54.1℃,沸点69.1℃。氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应制取:
SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)  △H=–97.3kJ·mol—1
(1)试写出常温常压下化学平衡常数K的表达式:K=_________________;
(2)对上述反应,若要使化学平衡常数K增大,化学反应速率v也增大,可采取的措施是_____(选填编号)。
a.降低温度                   b.移走SO2Cl2
c.增加反应物浓度             d.无法满足上述条件
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是____________(选填编号)。
a.υ(Cl 2)=υ(SO2)               b.容器中气体压强不随时间而变化 
c.c(Cl 2) : c(SO2)=1:1           d.容器中气体颜色不随时间两变化
(4)300℃时,体积为1L的密闭容器中充入16.20g SO2Cl2,达到平衡时容器中含SO2 7.616g。若在上述中的平衡体系中,再加入16.20g SO2Cl2,当再次达平衡时,容器中含SO2的质量范围是________________________。
答案
Ⅰ. (1)①④②③(或①>④>②>③,用物质名称表示也对)(2分) (2)BC(2分)
(3)HF(aq) H+(aq) +F(aq) △H=-(a-b)KJ·mol—1(2分,不写可逆号扣1分)
(4)1(2分)
Ⅱ.(1)K=(2分) 2)d(2分)(3)bd(2分)
(4)7.616g<m(SO2)<15.232g(2分)
解析

试题分析:Ⅰ.(1)根据越弱越水解,电离常数越小,盐水解时碱性越强,碳酸的二级电离常数最小,所以①碱性最强,其次是④,再次是②,最小是③;(2)A、HF溶液中对水的电离起抑制作用,NaF溶液中对水的电离起促进作用,因此由水电离出的c(H+)不相等,错误;B、①点时pH=6,根据电荷守恒C(Na+)+C(H+)=C(F-)+C(OH-),c(F)-c(Na+)= C(H+)- C(OH-)=10-6-10-8=9.9×10-7mol/L,正确;C、②点时,pH=7,溶液呈中性,C(H+)=C(OH-),因此溶液中的c(F)=c(Na+),正确;D、③点时V=20mL,恰好完全反应得到NaF溶液,c(F)<c(Na+)=0.05mol·L—1,错误,选择BC;(3)根据盖斯定律,①-②可得HF(aq) H+(aq) +F(aq) △H=-(a-b)KJ·mol—1(4)H—O—F中F非金属性强,共用电子对偏向它,带负电荷-1,H带正电荷+1,O显0价,HFO+H2O=HF+H2O2,生成1molHF转移1摩尔电子。Ⅱ.(2)该反应是放热反应,要使K增大,只能降低温度,降温反应速率降低,所以选d;(3)a、υ(Cl 2)=υ(SO2)在任何条件下都相等,错误;b、方程左右两边气体分子系数差不等0,所以压强不再改变说明气体物质的量不再变化,达到平衡,正确;c、二者浓度1:1,不能说明它的浓度不再发生变化,错误;d、氯气有颜色,颜色不变,说明浓度不再发生变化,说明达到平衡,正确。(4)平衡体系中,再加入16.20g SO2Cl2,浓度变为原来的2倍,等于增大压强,平衡正向移动,但是不能抵消改变,所以比原来的大,但比2倍的少,7.616g<m(SO2)<15.232g
核心考点
试题【Ⅰ.电离平衡常数(用K表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:化学式HFH2CO3HClO电离平衡常数(K)7.2×1】;主要考察你对原电池原理等知识点的理解。[详细]
举一反三
甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景。
(1)工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)  △H = —90.8kJ/mol。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)      △H = —571.6kJ/mol;
H2(g)+O2(g)=H2O(g)   △H = —241.8kJ/mol;
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)    △H = —566.0kJ/mol
CH3OH(g) = CH3OH(l)      △H = —37.3kJ/mol
①计算液体CH3OH的燃烧热为                 
②若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g),下列表示该反应达到平衡状态的标志有             (填字母序号)。
A.有1个H—H键生成的同时有 3个C—H键生成
B.CO百分含量保持不变
C.容器中混合气体的压强不变化
D.容器中混合气体的密度不变化
(2)制甲醇所需要的H2,可用下列反应制取:H2O(g)+CO(g) H2(g)+ CO2(g) △H<0,某温度下该反应的平衡常数K=1。若起始时c(CO)=1mol•L-1,c(H2O)=2mol•L-1,试回答下列问题:
①该温度下,反应进行一阶段时间后,测得H2的浓度为0.5mol•L-1,则此时该反应v(正)          v(逆)(填“>”、“<”或“=”);
②若反应温度不变,达到平衡后,H2O的转化率为         
(3)某实验小组设计了如右图7所示的甲醇燃料电池装置。

①该电池工作时,OH      极移动(填“a”或“b”);
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池负极反应的离子方程式为                      
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运用化学反应原理研究氮、碳、硫等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)氨在国民经济中占有重要地位。合成氨工业中,合成塔中每产生2mol NH3,放出92.2kJ热量。
①若起始时向容器内放入2mol N2和6mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q(填 “>”、“<”或“=”)                184.4 kJ。
②已知

1mol N—H键断裂吸收的能量等于            kJ。
(2)硫酸的年产量可以用来衡量一个国家的化工生产能力。工业生产硫酸的流程中存在反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。反应体系中SO3的百分含量和温度的关系如下图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。根据图示回答下列问题:

①该反应的          0(填“>’或“<”)。
②下列说法正确的是
a.若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡不移动
b.在D点时,v>v
c.B点、C点反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
d.在A点时,消耗1mol SO2必定同时消耗1mol SO3
(3)过度排放CO2会造成温室效应。
①最近科学家提出“绿色自由”构想能把空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料电池,写出该电池负极反应式(电解液为KOH溶液)                  
②CO2也可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3溶液,写出该反应的离子方程式          
Na2CO3水溶液呈碱性,其原因是,25℃时该反应的K=2×10-4mol·L-1,则当溶液中c(HCO- 3):c(CO2- 3)=2∶1时,溶液的pH=         
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人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。
I.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入_________极(填“阴”或“阳”) ;向另一电极通入N2,该电极的反应式为__________________________。
II.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3,相应的反应方程式为:2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g)  △H=Q。
(1)上述反应的平衡常数表达式为_______________。
(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入体积相同的恒容密闭容器中,在温度不相同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氮气的体积分数与反应温度T的关系曲线如图所示,则上述反应的Q________0(填“>”、“<”或“=”)。

(3)若上述反应在有催化剂的情况下发生,则下图所示的a、b、c、d四条曲线中,能表示反应体系能量变化的是_______(选填字母代号),图中△H的绝对值为1530kJ·mol-1

III.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   △H=-93.0kJ/mol。
回答下列问题:
(1)结合II中的数据,则O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)的△H=______________。
(2)在一定温度下,将1molN2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8mol。
①达平衡时,H2的转化率α1=______________。
②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2,当α1+α2=1时,则起始时NH3的物质的量n(NH3)=_____________mol。
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研究碳及其化合物的性质对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通人体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:
实验组
温度℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
①实验1中以CO2表示的反应速率为_____________(保留2位小数);
②该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应;
③实验2的平衡常数为___________________________。
(2)已知在常温常压下:
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1451.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  △H=-566.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式_______________________________。
(3)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,实验室用如图装置模拟该过程,其原理是:通电后,Co2+被氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把甲醇氧化成CO2而除去(Co3+的还原产物是CO2+)。

①写出阳极电极反应式_______________________________________________________________ ;
②写出除去甲醇的离子方程式__________________________________________________________。
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研究氮及其化合物具有重要意义。请回答下列问题:
(1)脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:
2NH3(g) +NO(g) +NO2(g)2N2(g) +3H2O(g) △H<0,反应的氧化剂是________________。
(2)巳知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g) △H<0,现将一定量的混合气体通入一恒温密闭容器中反应,浓度随时间变化关系如图所示。则图中两条曲线X和Y,表示N2O4浓度变化的是____,b、c、d三点的化学反应速率大小关系是______;25min时,曲线发生图中变化,可采取的措施是_________。

(3)25时,将NH3溶于水得100 mL0.1 mol • L1的氨水,测得pH=11,则该条件下,NH3 • H2O的电离平衡常数Kb=_______。
(4)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180kJ/mol;
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-112kJ/mol;
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ/mol;
C(s)+O2(g)=CO2 (g) △H=-393.5kJ/mol。
则反应4CO(g)+2NO2(g)=4CO2 (g)+ N2(g) △H=________。
(5)用电化学法可获得N2O5。如图装置中,阳极的电极反应式为:N2O4+2HNO3-2e=2N2O5+2H,则该电解反应的化学方程式为________________。

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