氮和硫的化合物对大气都有严重污染,据所学化学反应原理回答下列问题:
(1)NO2与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时发生反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) ∆H =" a" KJ/mol
则该反应为 反应(填放热或吸热),产物ClNO的结构式为 。
(2)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol/L的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为 (已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol/L,CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5mol/L,可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 。
a.向溶液A中加适量水 b.向溶液A中加适量NaOH
c.向溶液B中加适量水 d.向溶液B中加适量NaOH
(3)若将SO2,NO2,O2按4:4:3通入水中充分反应,写出总的离子方程式 。
(4)向氨水中通入过量的H2S,所得溶液M中溶质的电子式为 ;取0.2mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的M溶液等体积混合,加热至充分反应后,待恢复至室温,剩余溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ,此时测得溶液的pH=12,则此条件下M溶液中阴离子的电离平衡常数Ka= (提示:若涉及多元弱酸的电离或多元弱酸根离子的水解,均只考虑第一步电离或水解)
工业制硫酸的过程中利用反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,将SO2转化为SO3,尾气SO2可用NaOH溶液进行吸收.请回答下列问题:
(1)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2发生反应,则下列说法正确的是 .
A.若反应速率v(SO2)=v(SO3),则可以说明该可逆反应已达到平衡状态 |
B.保持温度和容器体积不变,充入2mol N2,化学反应速率加快 |
C.平衡后仅增大反应物浓度,则平衡一定右移,各反应物的转化率一定都增大 |
D.平衡后移动活塞压缩气体,平衡时SO2、O2的百分含量减小,SO3的百分含量增大 |
E.保持温度和容器体积不变,平衡后再充入2molSO3,再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大
F.平衡后升高温度,平衡常数K增大
(2)将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据:
实验编号 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
SO2 |
O2 |
SO2 |
O2 |
|||
1 |
T1 |
4 |
2 |
x |
0.8 |
6 |
2 |
T2 |
4 |
2 |
0.4 |
y |
9 |
①实验1从开始到反应达到化学平衡时,v(SO2)表示的反应速率为 ,表中y= .
②T1 T2,(选填“>”、“<”或“=”),实验2中达平衡时 O2的转化率为 .
(3)尾气SO2用NaOH溶液吸收后会生成Na2SO3.现有常温下0.1mol/L Na2SO3溶液,实验测定其pH约为8,完成下列问题:
①该溶液中c(Na+)与c(OH﹣)之比为 .
②该溶液中c(OH﹣)=c(H+)+ + (用溶液中所含微粒的浓度表示).
③当向该溶液中加入少量NaOH固体时,c(SO32﹣) ,c(Na+) .(选填“增大”、“减小”或“不变”)
化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。
请回答下列问题:
(1)工业上采取CO和H2为原料合成乙醇,其化学反应方程式为:2CO(g)+4H2(g)
CH3CH2OH(g)+H2O(g)。请写出该反应的化学平衡常数表达式K=________。
(2)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的六种溶液的pH如下表:
溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
Na2SO4 |
pH |
8.8 |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
7.0 |
①上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是________。
②根据表中数据,浓度均为0.01 mol·L-1的下列五种物质的溶液中,酸性最强的是________(填字母);将各溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是________(填字母)。
A.HCN B.HClO C.H2SO4 D.CH3COOH E.H2CO3
③把CO2气体通入饱和碳酸钠溶液中,可以观察到的现象为________,原因为________(用离子方程式表示)。
④要增大氯水中HClO的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液,反应的离子方程式为____________。
(3)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是_______。
A.加入适量BaCl2(固体)可以使溶液由d点变到c点
B.通过加水稀释可以使溶液由b点变到a点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子序数依次增大。A、D同族,B、C同周期;B原子最外层电子数是次外层的两倍;在周期表中A的原子半径最小;C是地壳中含量最多的元素,C是F不同周期的邻族元素;E和F的原子序数之和为30。由上述六种元素中的几种元素组成的甲、乙、丙、丁、戊、己六种化合物如下表所示:
元素形成的化合物
化合物 |
甲 |
乙 |
丙 |
各元素原子 个数比 |
N(A):N(C) =2:1 |
N(A):N(C) =1:1 |
N(B):N(A) =1:4 |
化合物 |
丁 |
戊 |
己 |
各元素原子 个数比 |
N(D):N(B):N(C) =2:1:3 |
N(E):N(F) =1:3 |
N(B):N(F) =1:4 |
请完成下列问题:
(1)D的离子结构示意图为________,己的空间构型是________。
(2)向含有1 mol乙的水溶液中加入MnO2,该反应中电子转移的物质的量为________ mol。
(3)8 g丙完全燃烧,生成液态水和CO2,放出445 kJ的热量,则丙燃烧的热化学方程式为________。
(4)F的单质与甲反应的离子方程式为________。
(5)将丁与戊两种水溶液混合,发生反应的离子方程式为________。
已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数:
弱酸化学式 |
HSCN |
CH3COOH |
HCN |
H2CO3 |
电离平衡常数 |
1.3×10—1 |
1.8×10—5 |
4.9×10—10 |
K1=4.3×10—7 K2=5.6×10—11 |
(1)同温度下,等pH值的a.NaHCO3 b.NaCN c.Na2CO3溶液的物质的量浓度由大到小的顺序为_____________(填序号)。
(2)25℃时,将20mL 0.1mol·L-1 CH3COOH溶液和20mL 0.1mol·L-1 HSCN溶液分别与20mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示:
反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是:_______________。反应结束后所得两溶液中,c(SCN—) c(CH3COO—)(填“>”、“<”或“=”)
(3)若保持温度不变,在醋酸溶液中加入一定量氨气,下列量会变小的是________(填序号)
a.c(CH3COO-) b.c(H+) c.KW d.醋酸电离平衡常数
(1)25℃时,浓度为0.1mol•L-1的6种溶液,①HCl ②CH3COOH ③Ba(OH)2 ④Na2CO3 ⑤KCl ⑥NH4Cl溶液pH由小到大的顺序为_____________(填写编号);
(2)25℃时,醋酸的电离常数Ka=1.7×10-5 mol•L-1,则该温度下CH3COONa的水解平衡常数Kh="_____" mol•L-1 (保留到小数点后一位)
(3)25℃时,pH=3的醋酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液呈_________(“酸性”、“中性”、“碱性”),请写出溶液中的电荷守恒式:_______________。
(12分)常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验 编号 |
HA物质的量 浓度(mol·L-1) |
NaOH物质的量 浓度(mol·L-1) |
混合溶 液的pH |
① |
0.1 |
0.1 |
pH=9 |
② |
c |
0.2 |
pH=7 |
③ |
0.2 |
0.1 |
pH<7 |
请回答:
(1)从①组实验分析,HA是________(填“强酸”或“弱酸”)。
(2)②组实验表明,c________0.2(填“大于”、“小于”或“等于”)。混合液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是__________________。
(3)从③组实验结果分析,说明HA的电离程度______(填“大于”、“小于”或“等于”)NaA的水解程度,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______________________。
(4)①组实验所得的混合溶液中,下列算式的精确结果是:c(OH-)- c(HA)=_________mol/L
(每空2分,共12分)
I、(1)已知1 g H2S气体完全燃烧,生成液态水和二氧化硫气体,放出17.24 kJ热量,请写出H2S气体燃烧热的热化学方程式:
(2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652KJ的热量。反应的热化学方程式为 。
II、已知常温下在NaHSO3溶液中c(H2SO3 )<c(SO32-) 且H2SO3的电离平衡常数为: K1=1.5×10-2 K2=1.1×10-7 ;氨水的电离平衡常数为K=1.8×10-2;
(1)则等物质的量浓度的下列五种溶液:①NH3·H2O ②KHSO3③KHCO3 溶液中水的电离程度由大到小排列顺序为
(2)0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液中C(H+) C(OH-)(“>”、“<”或“=”):
Ⅲ、已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33
(1)在25 ℃下,向浓度均为0.1 mol/L的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成________沉淀(填化学式)。
(2)溶液中某离子物质的量浓度低于1.0×10-5 mol/L时,可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水,当Fe3+完全沉淀时,测定c(Al3+)=0.2 mol/L。此时所得沉淀中________(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3。
(7分)(1)常温下,已知0.1 mol·L—1一元酸HA溶液中c(OH-)/c(H+)=1×10—8,则溶液的pH=_____________。
①pH=3的HA与pH=l1的NaOH溶液等体积混合;反应的离子方程式为______________;混合溶液中,各离子的物质的量浓度大小关系是____________;
②0.2 mol·L—1HA溶液与0.1 mol·L—1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中(溶液体积变化忽略不计):c(H+)+ c(HA)— c(OH-)=" ____________" mol·L—1。
(2)t℃时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数Kw=___________。
①该温度下(t℃),将100mL0.1 mol·L—1的稀H2SO4与100mL0.4 mol·L—1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的pH=___________;
②该温度下(t℃),1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是_______________。
有X、Y、Z、W四种物质的水溶液,它们分别是Na2CO3、NaOH、CH3COOH和NaCl中的一种。已知X、Y两溶液中水的电离程度相同,X、Z两溶液的pH相同,有回答下列问题:
(1)X是_______,Z是_______;
(2)Z、W两溶液中水的电离程度由大到小的顺序为 _______(用化学式表示);
(3)X、Y两溶液恰好完全反应后,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是
(1)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,其原理为_________(用离子方程式表示)。
(2)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为___________________。
(3)已知:S2O32—有较强的还原性,实验室可用I-测定K2S2O8样品的纯度,反应方程式为S2O82—+2I-=2SO42—+I2①、I2+2S2O32-=2I-+S4O62—②。S2O82—、S4O62—、I2氧化性强弱顺序:__________。
(4)已知溶液中,还原性为HSO3—>I-,氧化性为IO3—>I2>SO42—。在含3molNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,加入的KIO3和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。
a点处的还原产物是__________(填离子符号);
b点→c点反应的离子方程式是__________________。
(17分)二甲醚是一种重要的清洁燃料。合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一。
(1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3)
(2)已知在一定温度下,以下三个反应的平衡常数为k1、k2、k3:
(3)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池可以提升能量利用率。利用二甲醚酸性介质燃料电池电解100mL 1mo1的食盐水(惰性电极),电解一段时间后,收集到标况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)
①二甲醚燃料电池的负极反应式为_____________。
②电解后溶液的PH=_________________________
(4)工业合成氨的反应为:mol-1
已知合成氨反应在某温度下2L的密闭绝热容器中进行,测得数据如下表:
根据表中数据计算:
①0 min~1 min内N2的平均反应速率为_________
②该条件下反应的平衡常数k=________(保留两位小数)
③反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2、NH3各1mol,化学平衡向_______(填“正向”、“逆向”或“不移动”),该反应的平衡常数k___________(填“变大”“减小”或“不变”)
(5)常温下,将0.2molHCOOH和0.1molNaOH溶液等体积混合,所得溶液的PH<7,说明HCOOH的电离程度____________HCOONa的水解程度(填“大于”或“小于”)。该溶液中[HCOOH]-[OH-]+[H+]=______mol
常温下,如果取0.1mol/L HA溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液中由水电离出的c(H+)_______0.1mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(H+) (填“>”、“<”或“=”)
(2)已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断:NH4HCO3溶液的pH_______7(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)将同温度下等浓度的四种盐溶液:
A.NH4HCO3 B.NH4A C.(NH4)2SO4 D.NH4Cl
按pH由大到小的顺序排列是:__________________________(填序号)
(4) 求出混合液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):
c(Na+)-c(A-)=_________mol/L,c(OH−)-c(HA)=_________mol/L
(1)FeCl3的水溶液显________(“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示):______;
(2)实验室配制FeCl3的溶液时,常将固体FeCl3先溶于_______中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。
(3)把FeCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要产物是____________
(4)普通泡沫灭火器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液,铁筒中盛碳酸氢钠溶液,其化学反应的原理是(用离子方程式解释)________________________________;
(5)Al2S3为什么不能用Na2S溶液和AlCl3溶液制备(用离子方程式解释)__________________;
(Ⅰ)水的电离平衡曲线如下图所示。
(1)若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积从 增加到 。
(2)将100℃下的pH=8的Ba(OH)2溶液与100℃下的pH=5的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,欲使混合溶液pH=7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为 。
(Ⅱ)已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) |
B.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+) |
C.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-) |
D.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) |
(3)若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质的名称是 ,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号) 。
(4)若上述关系中C是正确的,则溶液中溶质的化学式是 。
(5)若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl) c(NH3·H2O)(填“>”、“<”、或“=”,下同),混合后溶液中c(NH4+)与c(Cl-)的关系是c(NH4+) c(Cl-)。