(13分)按要求完成下列各小題。

(1)用CO2來生產燃料甲醇的反應原理:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),某些化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:

化學鍵

C-C

C-H

H-H

C-O

C=O

H-O

鍵能/kJ·mol-1

348

413

436

358

750

463

計算反應上述反應的焓變△H=_______________________

寫出上述反應的平衡常數(shù)表達式K=__________________,若升高溫度,則平衡常數(shù)K________(填“增大”或“減小”或“不變”)。該反應的△S______0(填“>”或“<”或“=”),在 _________(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應自發(fā)進行。

(2)在25℃下,向濃度均為0.01 mol・L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化學式),生成該沉淀的離子方程式為________________。

(已知25℃時Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Al(OH)3]=3×10-34。)

(3)某溫度(t℃)時,測得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=11。在此溫度下,將pH=2的H2SO4溶液VaL與pH=12的NaOH溶液VbL混合,若所得混合液為中性,則Va︰Vb                。

(4)在25℃時,將cmol·L-1的醋酸溶液與0.02mol·L-1NaOH溶液等體積混合后溶液剛好呈中性,用含c的代數(shù)式表示CH3COOH的電離常數(shù)Ka=____________________。

 

【答案】

(13分)

(1) -178 kJ·mol-1 (2分), (1分),減小(1分),<(1分),較低(1分)

(2)Al(OH)3(1分)   Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+ (2分)

(3)10:1 (2分)

(4)2×10—9/(c—0.02) (2分)

【解析】

試題分析:(1)反應熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學鍵所放出的能量的差值,所以根據(jù)鍵能可知,該反應的反應熱是△H=750kJ/mol×2+436kJ/mol×3-413kJ/mol3-463kJ/mol×3-358kJ/mol=-178kJ/mol;化學常數(shù)是在一定條件下的可逆反應中,當可逆反應反應達到平衡狀態(tài)時,生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值,所以根據(jù)反應的方程式可知,該反應的平衡常數(shù)是K=;正反應是放熱反應,升高溫度平衡向逆反應方向移動,平衡常數(shù)減。桓鶕(jù)方程式可知,正反應是體積減小的,所以△S小于0;根據(jù)△G=△H-T·△S可知,要使反應是自發(fā)的,則△G必需小于0,所以反應在較低的溫度下是自發(fā)的。

(2)根據(jù)溶度積常數(shù)的表達式可知,生成氫氧化鎂沉淀時需要的OH濃度是;同樣可知生成氫氧化鋁沉淀時需要的OH濃度是,所以首先生成的是氫氧化鋁沉淀,反應的離子方程式是Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+

(3)0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=11,所以溶液中氫離子濃度是1×1011mol/L,而OH濃度是0.01mol/L,則該溫度下水的離子積常數(shù)K w=10。pH=2的H2SO4溶液VaL與pH=12的NaOH溶液VbL混合,若所得混合液為中性,則,所以Va︰Vb=10:1。

(4)cmol·L-1的醋酸溶液與0.02mol·L-1NaOH溶液等體積混合后溶液剛好呈中性,所以根據(jù)電荷守恒可知、而溶液中氫離子濃度是1×107mol/L.根據(jù)物料守恒可知,溶液中醋酸的濃度是0.5c-0.01,所以該溫度下醋酸的電離常數(shù)Ka==2×10—9/(c—0.02)。

考點:考查反應熱的計算、平衡常數(shù)的應用、自發(fā)反應的判斷、溶度積常數(shù)的計算、pH的計算以及電離常數(shù)的計算等

點評:在利用水的離子積常數(shù)進行有關計算時,必需注意水的離子積常數(shù)與溫度有關系,由于電離是吸熱的,所以水的離子積常數(shù)隨溫度的升高而增大,只有在常溫常壓下pH=7的溶液才是顯酸性的;同樣平衡常數(shù)、溶度積常數(shù)以及電離平衡常數(shù)都是只與溫度有關系的,且是在達到平衡狀態(tài)對應的常數(shù),所以在進行有關計算需要特別注意。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2013?江門一模)某工廠廢液中含有苯酚、乙酸苯酚酌,實驗小組對該廢液進行探究,設計如圖方案:

己知熔點:乙酸16.6℃、苯酚43℃.沸點:乙酸118℃、苯酚182℃.
(1)寫出②的反應化學方程式
+CO2+H2O→+NaHCO3;
+CO2+H2O→+NaHCO3

(2)②中分離B的操作名稱是
分液
分液

(3)現(xiàn)對物質C的性質進行實驗探究,請你幫助實驗小組按要求完成實驗過程記錄,在答題卡上填寫出實驗操作、預期現(xiàn)象和現(xiàn)象解釋.
實驗操作 預期現(xiàn)象 現(xiàn)象解釋
步驟1:取少量C放入a試管,加入少量蒸餾水,震蕩.
出現(xiàn)白色渾濁
出現(xiàn)白色渾濁
苯酚常溫下溶解度不大
苯酚常溫下溶解度不大
步驟2:取少量C的稀溶液分裝b、c兩只試管,往b試管
滴入過量飽和溴水,振蕩.
滴入過量飽和溴水,振蕩.
產生白色沉淀
苯酚與溴發(fā)生取代反應,生成三溴苯酚白色沉淀.
苯酚與溴發(fā)生取代反應,生成三溴苯酚白色沉淀.
步驟3:往c試管
滴入幾滴FeCl3溶液,振蕩
滴入幾滴FeCl3溶液,振蕩
溶液變?yōu)樽仙?/div>
溶液變?yōu)樽仙?/div>
C與加入的試劑發(fā)生顯色反應.
限選試劑:蒸餾水、稀HN03、2moL?L-1 NaOH、0.1mol-L-1 KSCN、酸性KMn04溶液、FeCl3溶液、飽和浪水、紫色石蕊試液.
(4)稱取一定量的C試樣,用水溶解后全部轉移至1000mL容量瓶中定容.取此溶液.25.OOmL,加入KBr03濃度為0.01667moL?L-1,的KBr03+ KBr標準溶液30.OOmL,酸化并放置.待反應完全后,加入過量的KI,再用0.1100moL-L-1,Na2S203標準溶液滴成的12,耗去Na2S203標準溶液11.80mL o則試樣中C物質的量的計算表達式為:
1
3
(3×0.01667moL?L-1×30.OO×10-3L-
1
2
×0.1100mol/Lx11.80x10-3L)×
1000mL
25.00mL
1
3
(3×0.01667moL?L-1×30.OO×10-3L-
1
2
×0.1100mol/Lx11.80x10-3L)×
1000mL
25.00mL

(部分反應離子方程式:)BrO
 
-
3
+5Br-+6H+═3Br2+3H2O;I2+2S2O
 
2-
3
═2I-+S4O
 
2-
6

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

(13分)下圖所示為常見氣體制備、分離、干燥和性質驗證的部分儀器裝置(加熱設備及夾持固定裝置均略去),請根據(jù)要求完成下列各題(儀器裝置可任意選用,必要時可重復選擇,a、b為活塞)。

 (1)若氣體入口通入CO和CO2的混合氣體,E內放置CuO,選擇裝置獲得純凈干燥的CO,并驗證其還原性及氧化產物,所選裝置的連接順序為___________ (填代號)。能驗證CO氧化產物的現(xiàn)象是___________________________________。

(2)停止CO和CO2混合氣體的通入,E內放置Na2O2,按A→E→D→B→H裝置順序制取純凈干燥的O2,并用O2氧化乙醇。此時,活塞a應________,活塞b應_________,需要加熱的兩處儀器裝置有___________(填代號),m中反應的化學方程式為____________________________________。

(3)若氣體入口改通空氣,分液漏斗內改加濃氨水,圓底燒瓶內改加NaOH固體,E內放置鉑銠合金網(wǎng),按A→G→E→D裝置順序制取干燥氨氣,并驗證氨的某些性質。

①裝置A中能產生氨氣的原因有: __________________________________。

②實驗中觀察到E內有紅棕色氣體出現(xiàn),證明氨氣具有___________性。

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源:2012屆山西省山大附中高三3月月考理綜部分(帶解析) 題型:實驗題

(13分)下圖所示為常見氣體制備、分離、干燥和性質驗證的部分儀器裝置(加熱設備及夾持固定裝置均略去),請根據(jù)要求完成下列各題(儀器裝置可任意選用,必要時可重復選擇,a、b為活塞)。

(1)若氣體入口通入CO和CO2的混合氣體,E內放置CuO,選擇裝置獲得純凈干燥的CO,并驗證其還原性及氧化產物,所選裝置的連接順序為___________ (填代號)。能驗證CO氧化產物的現(xiàn)象是___________________________________。
(2)停止CO和CO2混合氣體的通入,E內放置Na2O2,按A→E→D→B→H裝置順序制取純凈干燥的O2,并用O2氧化乙醇。此時,活塞a應________,活塞b應_________,需要加熱的兩處儀器裝置有___________(填代號),m中反應的化學方程式為____________________________________。
(3)若氣體入口改通空氣,分液漏斗內改加濃氨水,圓底燒瓶內改加NaOH固體,E內放置鉑銠合金網(wǎng),按A→G→E→D裝置順序制取干燥氨氣,并驗證氨的某些性質。
①裝置A中能產生氨氣的原因有: __________________________________。
②實驗中觀察到E內有紅棕色氣體出現(xiàn),證明氨氣具有___________性。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源:2011-2012學年山西省高三3月月考理綜部分(解析版) 題型:實驗題

(13)下圖所示為常見氣體制備、分離、干燥和性質驗證的部分儀器裝置(加熱設備及夾持固定裝置均略去),請根據(jù)要求完成下列各題(儀器裝置可任意選用,必要時可重復選擇,a、b為活塞)。

 (1)若氣體入口通入CO和CO2的混合氣體,E內放置CuO,選擇裝置獲得純凈干燥的CO,并驗證其還原性及氧化產物,所選裝置的連接順序為___________ (填代號)。能驗證CO氧化產物的現(xiàn)象是___________________________________。

(2)停止CO和CO2混合氣體的通入,E內放置Na2O2,按A→E→D→B→H裝置順序制取純凈干燥的O2,并用O2氧化乙醇。此時,活塞a應________,活塞b應_________,需要加熱的兩處儀器裝置有___________(填代號),m中反應的化學方程式為____________________________________。

(3)若氣體入口改通空氣,分液漏斗內改加濃氨水,圓底燒瓶內改加NaOH固體,E內放置鉑銠合金網(wǎng),按A→G→E→D裝置順序制取干燥氨氣,并驗證氨的某些性質。

①裝置A中能產生氨氣的原因有: __________________________________。

②實驗中觀察到E內有紅棕色氣體出現(xiàn),證明氨氣具有___________性。

 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案