(12分)实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH+6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与1 mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ 称取样品1.500 g。
步骤Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察______ _ 。
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由______________色变成____________色。
(2)滴定结果如下表所示:
滴定次数 |
待测溶液的体积/mL |
标准溶液的体积 |
|
滴定前刻度/mL |
滴定后刻度/mL |
||
1 |
25.00 |
1.02 |
21.03 |
2 |
25.00 |
2.00 |
21.99 |
3 |
25.00 |
0.20 |
20.20 |
若NaOH标准溶液的浓度为0.101 0 mol/L,则该样品中氮的质量分数为________。
(10分)某温度(T℃)时,测得0.01 mol/L NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的KW=________。则该温度________ (填“大于”、“小于”或“等于”)25℃,其理由是_________________________________________ 。
此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的H2SO4溶液Vb L混合,通过计算填写以下不同情况时两溶液的体积比:
(1)若所得混合溶液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=________。
(2)若所得混合溶液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb=___ 。
(3)若所得混合溶液的pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=__________。
(14分)已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数随温度变化如下表:
t/℃ |
700 |
800 |
850 |
1 000 |
1 200 |
K |
2.6 |
1.7 |
1.0 |
0.9 |
0.6 |
请回答下列问题:
(1)上述正向反应是________反应(选填“放热”或“吸热”)。
(2)若达平衡后降温,则平衡向________移动,CO2转化率________,正反应速率________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在850℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器中,其中向正反应方向移动的有________(选填A、B、C、D、E)
|
A |
B |
C |
D |
E |
n(CO2) |
3 |
1 |
0 |
1 |
1 |
n(H2) |
2 |
1 |
0 |
1 |
2 |
n(CO) |
1 |
2 |
3 |
0.5 |
3 |
n(H2O) |
5 |
2 |
3 |
2 |
1 |
(4)在850℃时,可逆反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),在该容器内各物质的浓度变化如下:
时间/min |
CO2 (mol/L) |
H2 (mol/L) |
CO (mol/L) |
H2O (mol/L) |
0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
3 |
c1 |
c2 |
c3 |
c3 |
4 |
c1 |
c2 |
c3 |
c3 |
则3 min~4 min平衡后c3=______________,CO2的转化率为____________。
(8分)(1)下图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:_________________
(2)我国实施“嫦娥探月”行动的长征火箭中使用偏二甲肼[(CH3)2N—NH2]作为燃料,其与过氧化氢发生反应放出大量热量C2H8N2(l)+8H2O2(l)===N2(g)+2CO2(g)+12H2O(g) ΔH=-2 500 kJ/mol。如果1 mol偏二甲肼与过氧化氢发生上述反应生成液态水,则反应中放出的热量Q______2 500 kJ(填“<”、“>”或“=”)。
(3)恒温恒容下,2 mol H2与2 mol N2反应达到平衡时,N2为1.8 mol,H2的转化率为________;若该反应在恒温恒压条件下进行(其他条件相同),反应达平衡时,H2的转化率比上述条件下H2的转化率________(填“大”、“小”或“相等”)。
向体积为Va的0.05 mol/L CH3COOH溶液中加入体积为Vb的0.05 mol/L KOH溶液,下列关系错误的是 ( )
A.Va>Vb时:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(K+)
B.Va=Vb时:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)
C.Va<Vb时:c(CH3COO-)>c(K+)>c(OH-)>c(H+)
D.Va与Vb任意比时:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
下列关系的表述中,正确的是 ( )
A.0.1 mol/L NaHSO4溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(SO)+c(OH-)
B.中和pH和体积都相同的盐酸和醋酸,消耗NaOH的物质的量之比为1∶1
C.pH=3的盐酸和pH=3的FeCl3溶液中,水电离的c(H+)不相等
D.0.1 mol/L NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(H2CO3)