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1、选择题 25℃时,有关弱酸的电离平衡常数如下,则下列有关说法不正确的是(? )
弱酸化学式
| CH3COOH
| HCN
| H2CO3
|
电离平衡常数
| 1.8×10-5
| 4.9×10-10
| K1=4.3×10-7? K2=5.6×10-11
|
A.25℃时,若同浓度的醋酸和氢氧化钠等体积混合,所得溶液pH=8,则
c(Na+)-c(CH3COO-)=9.9×10-7mol/L
B.25℃时,pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中, c(H+)相等.
C.25℃时,0.1mol/L的各溶液的pH关系pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)
D.NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
参考答案:C
本题解析:根据25℃时,若同浓度的醋酸和氢氧化钠等体积混合后生成醋酸钠,强碱弱酸盐显碱性。若溶液pH=8,则由c(OH-)×c(H+)="Kw" 和 PH=—lgC(H+)得
c(OH-)-c(H+)=9.9×10-7mol/L?由电荷守恒得c(Na+) + c(H+)? =c(OH_)+c(CH3COO-)
c(Na+)-c(CH3COO-)=9.9×10-7mol/L ,所以A正确;25℃时,pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中, c(H+)相等,正确,因为 PH=—lgC(H+) ;NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)这是电荷守恒,所以D正确;
弱酸的电离平衡常数可以看到:醋酸最强,碳酸次之,接下来是氢氰酸,碳酸氢根最弱,所以他们对应的钠盐,PH 的大小关系是pH(Na2CO3)>(NaCN)>pH(CH3COONa),所以C错误。故选C。
点评:这是教学的重难点,也是考试的重点。弱电解质在一定条件下电离达到平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度以其在化学方程式中的计量为幂的乘积,跟溶液中未电离分子的浓度以其在化学方程式中的计量为幂的乘积的比值,即溶液中的电离出来的各离子浓度乘积(c(A+)*c(B-))与溶液中未电离的电解质分子浓度(c(AB))的比值是一个常数,叫做该弱电解质的电离平衡常数。这个常数叫电离平衡常数,简称电离常数。只要学生学习过程中牢记并理解这些基本定义,便不难解答此题。
本题难度:简单
2、填空题 向一个体积可变的密闭容器中充入4 mol A、1 mol B,发生如下反应:4A(g)+B(s)
3C(s)+ 4D(g)。在高温下达到平衡,测得混合气体中D的浓度为0.3 mol/L。请填写下列空白:
(1)若容器体积为10 L,反应经2 min达到平衡,则以A 物质浓度变化表示的化学反应速率为_________,平衡时A物质的转化率为___________。
(2)若压缩容器增大压强,则逆反应的反应速率_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),容器中D的体积分数____________。
(3)若相对分子质量M(B)>3M(C),温度升高时混合气体的平均相对分子质量减小,则正反应______ (填“吸热”或“放热”)。
(4)在最初的容器中改充1.5 mol C、4.4 mol D,温度保持不变,要使反应达平衡时D的浓度为0.6 mol/L,则容器的体积是__________L。
参考答案:(1)0.15 mol/(L·min);75%
(2)增大;不变
(3)放热
(4)5.5
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 t℃时,将3mol?A?和1mol?B气体,通入体积为2L的密闭容器(容积不变),发生反应:3A(g)+B(g)?4C(g)?2min时反应达到平衡状态(温度不变),并测得C?的浓度为0.4mol/L,请填写下列空白:
(1)从反应开始到达到平衡状态,生成C的平均反应速率为______.
(2)达到平衡状态时,B?物质的转化率α(B)=______,平衡常数K=______(填计算结果).
(3)若继续向原混和物质通入少量氦气后(设氦气不与A、B、C反应),化学平衡______(填字母)
A、向正反应方向移动?B、向逆反应方向移动?C、平衡不移动.
(4)若向原平衡中再充入a?mol?C,在t℃时达到新平衡,此时B的物质的量为:n?(B)=______?mol.
(5)如果上述反应在相同温度和容器中进行,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间该满足的关系为:______.
参考答案:(1)2min时反应达到平衡状态时,C?的浓度为0.4mol/L,所以v(C)=0.4mol/L2min=0.2mol/(L?min),
故答案为:0.2mol/(L?min);
(2)平衡时C?的浓度为0.4mol/L,由方程式可知B的浓度变化量为0.4mol/L×14=0.1mol/L,故B的转化率为0.1mol/L1mol2L×100%=20%,
? 3A(g)+B(g)?4C(g)
开始(mol/L):1.5? 0.5? 0
变化(mol/L):0.3? 0.1? 0.4
平衡(mol/L):1.2? 0.4? 0.4
故平衡常数k=0.440.4×1.23=127
故答案为:20%,127;
(3)容器的容积不变,通入氦气,反应混合物的浓度不变,平衡不移动,故答案为:C;
(4)根据(2)中三段式可知,平衡时B的物质的量分数为0.41.2+0.4+0.4=15,向原平衡中再充入a?mol?C,等效为开始通入(a+4)molC,恒温恒容下,该反应前后气体的体积不变,压强增大,平衡不移动,平衡时各组分的含量不变,故n(B)=(a+4)mol×15=(0.8+0.2a)mol,故答案为:0.8+0.2a;
(5)恒温恒容下,该反应前后气体的体积不变,按化学计量数转化到左边,满足n(A):n(B)=3:1即可,故n(A)+34n(C)=
3[n(B)+14n(C)],整理的n(A)=3n(B),故满足n(A)=3n(B),n(C)>0即可,故答案为:n(A)=3n(B),n(C)>0.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 已知:N2(g)+3H2(g)
?2NH3(g);△H=-Q kJ·mol-1(Q>0)。现有甲乙两个相同的密闭容器,向甲容器中充入1mol N2(g)和3mol H2(g),在一定条件下达到平衡时放出的热量为Q1 kJ;在相同条件下向乙容器中充入2mol NH3(g),达到平衡时吸收的热量为Q2 kJ。已知Q2=3Q1,下列叙述中正确的是 :
A.平衡时甲容器中NH3(g)的体积分数比乙容器中的小
B.平衡时甲容器中气体的压强为开始时压强的
C.达到平衡时,甲容器中H2的转化率为25%
D.Q1=Q
参考答案:C
本题解析:温度相同和容器体积相同甲和乙互为等效平衡
甲容器中设N2参加反应xmol则:
N2(g)+3H2(g)
?2NH3(g);△H=-Q kJ·mol-1
起始时的量(moi) : 1? 3? 0?
转化的量(mol) ?:?X? 3x? 2x
平衡时的量(mol): 1-x? 3-3x? 2x
乙与甲互为等效平衡,达平衡时NH3为2xmol
N2(g)+3H2(g)
?2NH3(g);△H=-Q kJ·mol-1
?起始时的量(mol): 0? 0? 2
转化的量(mol): 0.5(2-2x) 1.5(2-2x) 2-2x
平衡时的量(mol):0.5(2-2x) 1.5(2-2x) 2x
放出的热量为:Q2=(2-2X)×Q÷2
则:(2-2X)×Q÷2=3Q÷2×2x
X=o.25?
从以上计算可知,甲和乙为等效平衡NH3(g)的体积分数相同,A错。平衡时甲中物质的量为3.5mol,起始为4mol,比为
7/8,B错。平衡时甲中H2参加反应为0.75mol,起始为3mol,则C对。甲中N2参加反应为0.25mol,则Q1=0.5Q,D错。
本题难度:一般
5、填空题 导致空气污染的主要原因来自于化石燃料燃烧、硫酸工业和汽车尾气的排放;致使大量二氧化硫和氮氧化物排入大气中。利用化学反应原理研究治理环境污染的方法是当前环保工作的重要研究内容之一。
(1)反应
是硫酸工业中的重要反应;提高SO2的平衡转化率有利于减少尾气排放:已知该反应是放热反应;当该反应处于平衡状态时,为了提高SO2的 转化率:下列可采用的措施是
A.加入V2O5作催化剂? B.通入过量空气? C.高温? D.增大压强
(2)一定条件下,向2L密闭容器中通入2molSO2(g)、1molO2(g)和0.2SO3(g),2min后反应达到平衡时,测得SO2的转化率为50%,则该可逆反应的平衡常数K=_________;用O2的浓度变化表示从O-2min内该反应的平均速率v=_________;恒温下,若向容器中再加入2molSO2(g),则重新达到平衡时SO2的总转化率____________50%(填“>”、“<”、“=”)
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是
A.
? B.容器内压强保持不变.
C.
? D.容器内物质的密度保持不变.
(4)在催化剂作用下用CH4将氮氧化物还原为N2可以消除氮氧化物带来的污染,?请写出CH4与NO反应的化学方程式:_________;温度为T1时在密闭容器中研究CH4催化还原氮氧化物的反应,反应过程中产物N2的物质的量随时间的变化曲线如图所示,请在图中补画出温度为T2(T2>T1)时,n(N2)的变化曲线(已知该反应是放热反应)。

参考答案:(1)BD?(2)5.76?0.125mol/(L·min)?<?(3)BC
(4)CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O

本题解析:(1) A.加入V2O5作催化剂,只能加快化学反应速率但平衡不移动,二氧化硫的转化率不变,错误;B.通入过量空气,平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,正确;C.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二氧化硫的转化率减小,错误;D.该反应正向为气体物质系数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,正确;选BD;(2)利用三行式进行计算。根据题意知,
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
起始浓度(mol/L)1?0.5?0.1
转化浓度(mol/L)0.5?0.25 ?0.5
平衡浓度(mol/L)0.5?0.25?0.6
将平衡浓度代入该反应的平衡常数表达式计算,K=c2(SO3)/c2(SO2)c(O2)=5.76;根据v=△c/△t计算,用O2的浓度变化表示从0-2min内该反应的平均速率v=0.125mol/(L·min);恒温下,若向容器中再加入2molSO2(g),二氧化硫的转化率降低,则重新达到平衡时SO2的总转化率小于50%;(3)判断化学平衡状态的依据为①v正=v逆,要注意“双向同时,符合比例”②利用量判断,注意“变量不变,已达平衡”;A.没有明确正、逆反应速率,不能作为达平衡的标志,错误;B.该反应为气体物质的量减小的反应,随着反应的进行,容器内压强不断变化,为变量,当其保持不变时说明反应已达平衡,正确;C.符合v正=v逆,可作为平衡标志,正确;D.容器内物质的密度为恒量,不能作为平衡标志,错误,选BC;(4)在催化剂作用下用CH4将氮氧化物还原为N2可以消除氮氧化物带来的污染,CH4与NO反应生成二氧化碳、氮气和水,化学方程式为:CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O;该反应为放热反应,升高温度,化学反应速率加快,达平衡的时间缩短;升高温度,平衡逆向移动,达平衡时氮气的物质的量减小,据此画出图像见答案。
本题难度:一般