弱电解质在水溶液中的电离状况可以进行定量计算和推测。
(1)25℃时两种酸的电离平衡常数如表所示。
| Ka1 | Ka2 |
HA | 1×10-4 |
|
H2B | 1×10-2 | 5×10-6 |
①25℃时,0.100mol·L-1的NaA溶液中H+、OH-、Na+、A-、HA的物质的量浓度由大到小的顺序是:___。pH=8的NaA溶液中由水电离出的c(OH-)=___mol·L-1。
②25℃时,0.100mol·L-1的NaHB溶液pH___7,理由是___。
③25℃时,向0.100mol·L-1的Na2B溶液中滴加足量0.100mol·L-1的HA溶液,反应的离子方程式为___。
(2)已知25℃时,向0.100mol·L-1的H3PO4溶液中滴加NaOH溶液,各含磷微粒的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。
①当溶液pH由11到14时,所发生反应的离子方程式为:___。
将2molSO2和1molO2混合置于体积可变,压强恒定的密闭容器中,在一定温度下发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,当反应进行到时间t1点时达到平衡状态,测得混合气体总物质的量为2.1mol。试回答下列问题:
(1)反应进行到t1时,SO2的体积分数为__;
(2)若在t1时充入一定量的氩气(Ar),SO2的物质的量将__(填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)若在t1时升温,重新达到平衡状态,新平衡混合物中气体的总物质的量_2.1mol(填“<”、“>”或“=”),简单说明原因:__。
(4)若t1达到平衡后,保持容器的体积不再变化。再加入0.2molSO2、0.1molO2和1.8molSO3,此时v逆_v正(填“<”、“>”或“=”)
乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4·xH2O)进行的探究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。该组同学的研究课题是:探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值。通过查阅资料和网络查寻得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:2MnO4-+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取1.260 g纯草酸晶体,将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4。
③用浓度为0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗10.00 mL。
(1)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的________(填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)本实验滴定达到终点的标志是___________________。
(3)通过上述数据,求得x=________。
讨论:①若滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得的x值会________(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同)。
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会________。
碳及其化合物广泛存在于自然界。随着科技的进步,利用化学反应原理将含碳物质进行合理转化,已成为资源利用、环境保护等社会关注问题的焦点。如CO2是人类工业生产排放的主要的温室气体,利用CO2制造更高价值化学品是目前的研究热点。
(1)①利用CH4和CO2这两种温室气体可以生产水煤气。已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H =890.3 kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H =+2.8 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H =566.0 kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) 的△H =____kJ·mol-1
②250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L恒容容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2 (g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
此温度下该反应的平衡常数K=_______。
(2)利用CO2催化加氢可以合成乙醇,反应原理为:2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g) ∆H<0,设m为起始时的投料比,即m= n(H2)/ n(CO2)。
①图1中投料比相同,温度从高到低的顺序为____。
②图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为____。
(3)高温电解技术能高效实现下列反应:CO2+H2O CO+H2+O2,其可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。工作原理示意图如下:
电极a的电极反应式____。
(4)工业生产烟气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术,将烟气冷却至15.5℃~26.5℃后用氨水吸收过量的CO2。已知:NH3·H2O的Kb=1.7×10-5,H2CO3的Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11。吸收后所得溶液的pH____7(填“>”、“=”或“<”)。
相同温度、相同容积的四个密闭容器中进行同样的可逆反应:2X(g)+Y(g)3W(g)+2Z(g) △H=﹣Q KJ/mol,起始时充入气体的物质的量及平衡时体系能量变化数据如表,下列说法正确的是( )
| X | Y | W | Z | 反应体系能量变化 |
甲 | 2mol | 1mol |
|
| 放出a kJ/mol |
乙 | 1mol | 1mol |
|
| 放出b kJ/mol |
丙 | 2mol | 2mol |
|
| 放出c kJ/mol |
丁 |
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| 3mol | 2mol | 吸收d kJ/mol |
A.X的转化率为:甲<乙<丙
B.c+d<Q
C.平衡时,甲容器中的反应速率比丁容器中的慢
D.平衡时丙容器中Z的物质的量浓度最大
25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe2+)>c(H+)
B.pH=11的氨水和pH=3的盐酸溶液等体积混合,所得溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
C.在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:2c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
D.0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液20 mL与0.1 mol·L-1盐酸10 mL混合后溶液显酸性:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)