Question

Ⅰ.T℃时，在2L刚性密闭容器中，X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）,反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示。若保持其他条件不变，温度分别为T₁和T₂时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。

请回答下列问题：

（1）容器中发生反应的方程式为_______。

（2）正反应为_______反应（填“放热”或“吸热”）。

（3）图1中，从反应开始到平衡用时3min,则0~3min内，v（X）=_______

（4）T℃时，该反应的平衡常数K=_______（保留小数点后两位）。

（5）若只改变一个反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件为_______。

Ⅱ.常温下，用0.1000ml•L^-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000ml•L^-1CH₃COOH溶液，溶液的pH与滴入NaOH溶液体积的关系如图所示。

请回答下列问题：

（1）实验过程中不需要的仪器或用品是_______（填序号）。

A 100mL容量瓶    B 锥形瓶    C 滴定管夹    D 玻璃棒    E.滴定管

（2）如图点①所示溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______。

（3）如图点①②③所示溶液中，水的电离程度最大的是_______（填序号），c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）的是_______（填序号）。

（4）已知K_a（CH₃COOH）=1.8×10^-5，当滴定过程中c（CH₃COOH）:c（CH₃COO^-）=5:9时，溶液pH=_______。

Answer

3X（g）＋Y（g） 2Z（g） 吸热 0.1mol•L－1•min－1 0.67 使用催化剂 A、D c（CH3COO-）＞c（Na＋）＞c（H＋）＞c（OH－） ③ ② 5

【解析】

I.利用化学计量数之比等于变化物质的量的之比、影响化学平衡移动的因素、化学反应速率的数学表达式等角度进行分析；II.从弱电解质的电离、盐类水解等角度进行分析；

I.(1)根据图1，X和Y的物质的量减小，X和Y为反应物，Z的物质的量增大，即Z为生成物，X、Y、Z变化的物质的量为(2.0－1.4)：(1.6－1.4)：(0. 8－0.4)=3：1：2所以反应方程式为3X(g)＋Y(g) 2Z(g)；

(2)根据图2，反应速率越快，T2先达到平衡，根据温度越高，因此T2>T1，根据图像，温度越高，Y的体积百分含量减小，平衡向正反应方向进行，根据勒夏特列原理，该反应的正反应方向为吸热反应；

(3)根据化学反应速率的数学表达式，v(X)=0.1mol/(L·min)；

(4)，达到平衡时，X、Y、Z的物质的量浓度分别是0.7mol·L－1、0.7mol·L－1、0.4mol·L－1，根据化学平衡常数的定义，得出K==0.67；

(5)对比图1和图2，达到平衡时各自的物质的量保持不变，图2达到平衡所用时间比图1短，改变的条件，只加快反应速率，对平衡无影响，即改变的条件是使用催化剂；

II.(1)滴定时使用的仪器为锥形瓶、滴定管夹、酸式滴定管、碱式滴定管，因此不需要使用的仪器是100mL容量瓶和玻璃棒，答案为AD；

(2)①点消耗NaOH的体积为10mL，即①点溶质为CH3COOH和CH3COONa，且两者物质的量相等，①点溶液显酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－水解程度，因此离子浓度大小顺序是c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)；

(3)①点溶质为CH3COOH和CH3COONa，该溶液显酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，抑制水的电离，②点溶液显中性，对水的电离无影响，③点溶质为CH3COONa，CH3COO－水解，促进水的电离，水的电离程度由大到小的顺序是③②①；根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)=c(OH－)＋c(CH3COO－)，c(Na＋)=c(CH3COO－)，因此有c(H＋)=c(OH－)，溶液显中性，pH=7，即点②符合；

(4)根据电离平衡常数只受温度的影响，与浓度大小无关，因此有Ka=，解得c(H＋)=1×10－5mol·L－1，即pH=5。