Question

I．氫、氮、氧三種元素可組成許多重要的化合物．
（1）一定溫度下，在密閉容器中反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（g）達到平衡．其他條件不變時，下列措施能提高NO₂轉(zhuǎn)化率的是

 

（填字母）．
A．減小NO₂的濃度    B．降低溫度    C．增加NO₂的濃度    D．升高溫度
（2）文獻報導(dǎo)：不同金屬離子及不同離子濃度對雙氧水氧化降解海藻酸鈉溶液的反應(yīng)速率有影響，實驗結(jié)果如圖所示．實驗均在20℃、w（H₂O₂）=0.25%、pH=7.12、海藻酸鈉溶液濃度為8mg?L^-1的條件下進行．圖1和圖2中的縱坐標(biāo)代表海藻酸鈉溶液的粘度（海藻酸鈉濃度與溶液粘度正相關(guān)）．

下列敘述錯誤的是

 

（填序號）
A．錳離子能使該降解反應(yīng)速率減緩
B．亞鐵離子對該降解反應(yīng)的催化效率比銅離子低
C．海藻酸鈉溶液粘度變化的快慢可反映出其降解反應(yīng)速率的快慢
D．一定條件下，銅離子濃度一定時，反應(yīng)時間越長，海藻酸鈉溶液濃度越小
Ⅱ．已知：
①25℃時，K_a（CH₃COOH）=1.8×10^-5；
②H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ?mol ^-1
③HF（aq）+OH^-（aq）═F^-（aq）+H₂O（l）△H=-67.7kJ?mol ^-1
④pC類似于pH，是指極稀溶液中的溶質(zhì)濃度的負對數(shù)．
25℃時H₂CO₃溶液的pC-pH圖3：
（3）25°C時，稀溶液中發(fā)生如下反應(yīng)：CH₃COOH（aq）+NaOH（aq）═CH₃COONa（aq）+H₂O（l）
該反應(yīng)的△H

 

-57.3kJ?mol^-1（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）K_a（HF）隨溫度的升高而

 

（填“增大”或“減小”）．25℃時，H₂CO₃的一級電離平衡常數(shù)K_a1約為

 

，理由是（用簡要文字及列式說明）

 

．
（5）室溫下，向100mL 0.2mol?L^-1 NaOH溶液中滴加a mol?L^-1的醋酸溶液，當(dāng)?shù)渭拥饺芤撼手行詴r，此時溶液總體積為200mL，若用b代表醋酸的電離常數(shù)，則原醋酸的濃度a=

 

（用含b表達式表示）．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡

專題：基本概念與基本理論

分析：Ⅰ、（1）該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積減小的、放熱的可逆反應(yīng)，要提高二氧化氮的轉(zhuǎn)化率，只要改變條件使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動即可；
（2）根據(jù)圖片中曲線變化趨勢與溶液粘度、反應(yīng)速率之間的關(guān)系分析；
Ⅱ、（3）依據(jù)醋酸是弱酸存在電離平衡，電離過程是吸熱過程分析判斷；
（4）依據(jù)氫氟酸和堿反應(yīng)放出的熱量和中和熱比較可知，氫氟酸電離是放熱過程；由圖象可知當(dāng)pH=6時，pC（H₂CO₃）=pC（HCO₃^-），結(jié)合K_a1（H₂CO₃）=

c(H+)c(HCO3-)

c(H2CO3)

計算；
（5）依據(jù)電荷守恒，結(jié)合電離平衡常數(shù)概念計算；

解答： 解：Ⅰ、（1）該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積減小的、放熱的可逆反應(yīng)，要使該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，可改變反應(yīng)物的濃度、體系的壓強、溫度等．
A、減小N0₂的濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，N0₂的轉(zhuǎn)化率降低，故A錯誤；
B．降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，N0₂的轉(zhuǎn)化率提高，故B正確；
C．增加N0₂的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，且體系壓強增大，也利于反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，故C正確；
D．升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，N0₂的轉(zhuǎn)化率降低，故D錯誤；
故答案為：BC；
（2）根據(jù)圖2知，縱坐標(biāo)越大其粘度越大，相同時間內(nèi)縱坐標(biāo)變化越大，其反應(yīng)速率越快，根據(jù)圖3知，相同濃度的銅離子溶液中，縱坐標(biāo)變化越大，其反應(yīng)速率越大，
A．e曲線變化不明顯，所以錳離子能使該降解反應(yīng)速率減緩，故A正確；
B．相同時間內(nèi)，含有亞鐵離子的曲線縱坐標(biāo)變化比含有銅離子的大，所以亞鐵離子對該降解反應(yīng)的催化效率比銅離子高，故B錯誤；
C．海藻酸鈉濃度與溶液粘度正相關(guān)，粘度變化越大海藻酸鈉濃度變化越大，其反應(yīng)速率越大，所以海藻酸鈉溶液粘度的變化快慢可反映出其降解反應(yīng)速率的快慢，故C正確；
D．根據(jù)圖3知，一定條件下，銅離子濃度一定時，反應(yīng)時間越長，溶液粘度越小，則海藻酸鈉溶液濃度越小，故D正確；
故選B；
II．（3）H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ?mol ^-1 ，醋酸是弱酸存在電離平衡，電離過程是吸熱過程，放出的熱量小于中和熱，焓變?yōu)樨撝担瑒t△H＞-57.3kJ?mol ^-1；
故答案為：＞；
（4）HF（aq）+OH^-（aq）═F^-（aq）+H₂O（l）△H=-67.7kJ?mol ^-1 ，氫氟酸和堿反應(yīng)放出的熱量和中和熱比較可知，氫氟酸電離是放熱過程，升溫，抑制電離，電離平衡常數(shù)減小；
由圖象可知當(dāng)pH=6時，pC（H₂CO₃）=pC（HCO₃^-），結(jié)合K_a1（H₂CO₃）=

c(H+)c(HCO3-)

c(H2CO3)

=

10-6c(HCO3-)

c(H2CO3)

=10^-6，
故答案為：減小；1×10^-6；由圖知，當(dāng)pH=6時c（H₂CO₃）=c（HCO₃^-），故：故Ka₁（H₂CO₃）=

c(H+)c(HCO3-)

c(H2CO3)

=c（H⁺）=1×10^-6 ；     
（5）室溫下，向100mL 0.2mol?L^-1 NaOH溶液中滴加a mol?L^-1的醋酸溶液，當(dāng)?shù)渭拥饺芤撼手行詴r，c（H⁺）=10^-7mol/L，溶液中存在電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=

0.1L×0.2mol/L

0.2

=0.1mol/L，c（CH₃COOH）=

a

0.2

mol/L-0.1mol/L
此時溶液總體積為200mL，若用b代表醋酸的電離常數(shù)K=

0.1×10-7

a 0.2 -0.1

=b，則原醋酸的濃度a=

2×10-8

b

+0.2；
故答案為：

2×10-8

b

+0.2．

點評：本題考查了影響化學(xué)平衡因素分析判斷，圖象分析應(yīng)用，注意依據(jù)反應(yīng)中和熱判斷電離過程能量變化，弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)概念計算，題目難度中等．