Question

【題目】Ⅰ.氫氣是重要的化學(xué)試劑、化工原料和有廣闊發(fā)展前景的新能源。以甲醇為原料制備氫氣的一種原理如下:

i. CH3OH(g) CO(g)+ 2H2（g） △H =+90kJ·mol-1

ii. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+ H2(g) △H =-41kJ·mol-1

(1)向VL 恒容密閉容器中充入lmol CH3OH(g),發(fā)生反應(yīng)i。圖I中能正確表示CHOH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率(a)隨溫度(T) 變化關(guān)系的曲線為_______________(填“A”或“B”)。T1℃時(shí)，體系的平衡壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為_________________________。

（2）起始向10L 恒容密閉容器中充入lmol CH3OH(g)和1molH2O(g)，發(fā)生反應(yīng)i和反應(yīng)ii，體系中CO的平衡體積分?jǐn)?shù)與溫度(T)和壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖2所示。

①P1、P2、P3由大到小的順序?yàn)?/span>___________________。

②測得C點(diǎn)時(shí)、體系中CO2的物質(zhì)的量為0.2mol，則T2℃時(shí)，反應(yīng)ii 的平衡常數(shù)K=________。

Ⅱ.現(xiàn)有HA、HB 和H2C三種酸。室溫下用0.1mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00 mL濃度均為0.1mol·L-1的HA、HB兩種酸的溶液，滴定過程中溶液的pH隨滴入的NaOH 溶液體積的變化如圖所示。

（1）a點(diǎn)時(shí)的溶液中由水電離出的c(H+)=________mol·L-1。

（2）與曲線I 上的c點(diǎn)對應(yīng)的溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>_____________________________；

（3）已知常溫下向0.1mol·L-1的NaHC 溶液中滴入幾滴石蕊試液后溶液變成紅色。

① 若測得此溶液的pH=1，則NaHC的電離方程式為_______________。

②若在此溶液中能檢測到H2C 分子，則此溶液中c(C2-)________c(H2C)(填“>”“<”或“=”)。

③若H2C 的一級電離為H2C=H++ HC-，常溫下0.1mol·L-1H2C溶液中的c(H+ )=0.11mol·L-1，則0.1mol·L-1NaHC溶液中的c(H+)________0.01mol·L-1(填“>”“<”或“=”)。

Answer 1

【答案】 B 9:5 P1>P2>P3 0.875 3×10-13 c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+) NaHC=Na++H++C2- > >

【解析】Ⅰ. (1) CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)△H =+90kJ·mol-1，升高溫度，平衡正向移動，CHOH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率(a)增大，滿足條件的是曲線B；T1℃時(shí)，CHOH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，則平衡時(shí)，CH3OH、CO、H2的物質(zhì)的量分別為0.6mol、0.4mol、0.8mol，平衡壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比==，故答案為：B；；

（2）①ii. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)改變壓強(qiáng)，平衡不移動，i. CH3OH(g) CO(g)+2H2，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動，CO的平衡體積分?jǐn)?shù)減小，因此P1、P2、P3由大到小的順序?yàn)?/span>P1>P2>P3，故答案為：P1>P2>P3；

②i. CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)

起始（mol） 1 0 0

反應(yīng)（mol） x x 2x

平衡（mol）1-x x 2x

ii. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

起始（mol） x 1 0 2x

反應(yīng)（mol）0.2 0.2 0.2 0.4

平衡（mol）x-0.2 0.8 0.2 2x+0.4

根據(jù)體系中CO的平衡體積分?jǐn)?shù)為12.5%，有=，解得x=0.6，則反應(yīng)ii的平衡常數(shù)K==0.875，故答案為：0.875；

Ⅱ. （1）根據(jù)圖像，0.1mol·L-1的HA的pH=1，說明HA為強(qiáng)酸，完全電離，a點(diǎn)時(shí)的溶液中含有等物質(zhì)的量濃度的HA和NaA，溶液的體積為30mL，此時(shí)c(H+)==mol/L，則c(OH-)===3×10-13 mol/L，故答案為：3×10-13；

（2）根據(jù)圖像，0.1mol·L-1的HB的pH=3，說明HB為弱酸，c點(diǎn)恰好生成NaB，水解，溶液顯堿性，溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+)，故答案為：c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+)；

（3）①常溫下向0.1mol·L-1的NaHC溶液中滴入幾滴石蕊試液后溶液變成紅色，溶液呈酸性，若測得此溶液的pH=1，說明NaHC完全電離，電離方程式為NaHC=Na++H++C2-，故答案為：NaHC=Na++H++C2-；

②常溫下向0.1mol·L-1的NaHC溶液中滴入幾滴石蕊試液后溶液變成紅色，溶液呈酸性，若在此溶液中能檢測到H2C分子，說明NaHC的電離程度大于水解程度，則此溶液中c(C2-)＞c(H2C) ，故答案為：＞；

③若H2C的一級電離為H2C=H++HC-，常溫下0.1mol·L-1H2C溶液中的c(H+)=0.11mol·L-1，H2C的一級電離產(chǎn)生的氫離子會抑制HC-的電離，抑制后HC-電離的c(H+)=0.01mol·L-1，則0.1mol·L-1NaHC溶液中的c(H+)＞0.01mol·L-1，故答案為：＞。