(14分)常温下,用 0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定 20.00mL0.1000 mol·L-1CH3COOH溶液,pH的变化如图1所示。
⑴根据图1,用化学符号表示滴定过程中溶液中微粒之间的关系
①点a处: c(CH3COO-)+c(CH3COOH) = 。
②点b处:溶液中离子浓度大小关系: 。
③点c处:c(CH3COOH)+c(H+) = 。
⑵甲同学也用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定 20.00mL0.1000 mol·L-1CH3COOH溶液进行滴定实验,该同学所绘制的滴定曲线如图2所示。图2中有一处明显错误,请指出错误的原因:
。
⑶乙同学设计了用0.1000 mol·L-1标准盐酸滴定20.00mL未知浓度氨水的中和滴定实验。
①0.1000 mol·L-1标准盐酸应盛放在 (填仪器名称)中。
②为减少实验误差,指示剂应选用: 。
③滴定过程中眼睛始终注视 。
④若实验中锥形瓶用待盛放的未知浓度氨水润洗,则测定结果将 。(选填“偏高”、“偏低”或“不影响”)
⑷实验室配制pH相等的CH3COONa溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液,三种溶液中溶质的物质的量浓度分别为c1、c2、c3,比较c1、c2、c3的大小关系:
< < 。
(14分)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
⑴ 在一定体积的密闭容器中,进行化学反应: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
①该反应正向反应是 反应。(填“放热”或“吸热”)
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
A.容器压强不变 B.混合气体中c(CO2)不变
C.υ正(H2)=υ逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
③当其他条件不变时,若缩小容器的体积,该反应平衡 移动。(选填“正向”、“逆向”或“不”)
⑵工业上合成甲醇可在密闭容器中采用如下反应进行:
CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H=-49.0 kJ·mol-1
①该反应的平衡常数表达式K= 。
②某实验将1molCO2和3molH2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应(只有一种条件不同)。测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示:
曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(选填“>”、“=”或“<”)。
③一定温度下,在容积2L且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容 器 |
甲 |
乙 |
反应物投入量 |
1molCO2、3molH2 |
a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) |
经测定甲容器经过5min达到平衡,平衡时CO2的转化率为50%,甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)= mol·L-1·min-1。
要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为 。
(14分)电化学原理在现代生产生活中有着重要应用。
⑴燃料电池是目前发展势头强劲的优秀绿色环保电池。某新型氢氧燃料电池以H2为燃料,O2为氧化剂,H2SO4溶液为电解液),写出该电池的总反应方程式: 。
⑵铝电池性能优越,Al—AgO电池可用作水下动力电源,该电池反应的原理为:
Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O。
①该电池反应的负极电极反应式 。
②图中隔膜为阴离子交换膜,溶液中OH-通过向 极移动(选填“正”或“负”)。
用Al—AgO电池作为电源,使用Pt电极电解500mL饱和NaCl溶液,电解一段时间后,恢复至室温,所得溶液pH=13(假设NaCl溶液足量且电解前后体积不变)。
③使用Pt电极电解NaCl溶液的离子方程式 ;
电解过程中放出氢气的体积(标准状况下)为 L。
④若电池的效率为50%,该过程中消耗金属铝的质量为 g。
⑶用电解法制取镁时,若原料氯化镁含有水时,在电解温度下,原料会形成Mg(OH)Cl,并发生电离:Mg(OH)C1 = Mg(OH)+ + C1一。
电解时在阴极表面会产生氧化镁钝化膜,此时阴极的反应式为 。
(12分)在化学科学研究中,物质发生化学反应的反应热可通过实验测定,也可通过化学计算的方式间接地获得。
⑴实验方法测反应反应热
①中和热测定
实验中所需要使用的玻璃仪器除烧杯、量筒外还需要 、 。
为了减少实验误差:实验过程中将NaOH溶液 (选填“一次”或“分多次”)倒入盛有盐酸的小烧杯中;溶液混合后,准确读取混合溶液的 ,记为终止温度。
②实验测定在一定温度下,0.2 molCH4(g)与足量H2O(g)完全反应生成CO2(g)和H2(g)吸收33 kJ的热量。该反应的热化学方程式 。
⑵通过化学计算间接获得
①已知拆开1mol的H—H键、I—I、H—I键分别需要吸收的能量为436kJ、153kJ、299kJ。
则反应H2(g)+I2(g)=2HI(g)的反应热△H= kJ·mol-1
②工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.8 kJ·mol-1。
已知:2H2(g)+ O2(g) = 2H2O (l) △H=-571.6 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g) = H2O(g) △H=-241.8 kJ·mol-1
根据上述反应确定:H2燃烧热为 kJ·mol-1;
CH3OH(g)+O2(g) = CO(g)+2H2O(g) △H= kJ·mol-1
向体积为2L且固定的密闭容器中充入2 molSO2和1 molO2,测得起始容器压强为p,一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196 kJ·mol-1,维持容器温度不变,第一次反应达到平衡时共放出热量176.4kJ,此时再向容器中充入2 molSO2和1 molO2,达到新平衡,则下列说法正确的是
A.若使用高效催化剂,第一次达到平衡时放出热量大于176.4kJ
B.第一次反应达到平衡时,容器内压强为0.7p
C.达到新平衡时,该反应的平衡常数增大
D.若升高容器的温度可使新平衡时各物质的体积分数与第一次平衡时相同
下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.常温下,pH=5的NaHSO3溶液中:c(HSO3一)>c(SO32一)>c(H2SO3)
B.在0.1mol·L一1NaHCO3溶液中有:
c(Na+) +c(H+)=c(HCO3一) + c(CO32-) + c(H2CO3)
C.在0.1mol·L一1Na2CO3溶液:c((HCO3-) + 2c(H2CO3) +c(H+)=c(OH-)
D.常温下,将10mL0.lmol.L一1的盐酸与20mL0.1mol.L一1的氨水混合,所得溶液中:.
c(NH3·H2O)>c(Cl一)>c(NH4+)>c(OH一)>c(H+)