Question

【題目】Ｉ．某二元酸(化學式用H2A表示)在水中的電離方程式是：H2A ＝ H＋ ＋ HA－，HA－H＋＋A2－。回答下列問題：

（1）在0.1mol·L－1的Na2A溶液中，下列微粒濃度關系不正確的是_________。

A．c(A2－)＋c(HA－)＋c(H2A)＝0.1mol·L－1

B．c(OH－)＝c(H＋)＋c(HA－)

C．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)

D．c(Na＋)＝2c(A2－)＋2c(HA－)

（2）已知0.1mol·L－1NaHA溶液的pH＝2，則0.1mol·L－1H2A溶液中氫離子的物質的量濃度________(填“＞”、“＜”或“＝”)0.11mol·L－1。

II．亞磷酸(H3PO3)是二元酸，H3PO3溶液存在電離平衡：H3PO3H+ +H2PO3－。亞磷酸與足量NaOH溶液反應，生成Na2HPO3。

（1）①某溫度下，0.1000 mol·L-1的H3PO3溶液中c (H+) = 2.5×10－２mol·L-1，除OH-之外其他離子的濃度由大到小的順序是 ，

②寫出亞磷酸與少量NaOH溶液反應的離子方程式 。

III．“低碳經濟”時代，科學家利用“組合轉化”等技術對CO2進行綜合利用。

（1）CO2和H2在一定條件下可以生成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)CH2==CH2(g)+4H2O(g) △H=a kJ·mol-1 已知：H2(g)的燃燒熱為285.8 kJ·mol-1，CH2=CH2(g)的燃燒熱為1411.0 kJ·mol-1，H2O(g)= H2O(l) △H=-44.0 kJ·mol-1，則a=______kJ·mol-1。

（2）上述生成乙烯的反應中，溫度對CO2的平衡轉化率及催化劑的催化效率影響如右上圖，下列有關說法不正確的是_______(填序號)

①溫度越高，催化劑的催化效率越高

②M點平衡常數比N點平衡常數大

③溫度低于250℃時，隨著溫度升高，乙烯的產率增大

④增大壓強可提高乙烯的體積分數

⑤N點正反應速率一定大于M點正反應速率

IV．為減輕大氣污染，可在汽車尾氣排放處加裝催化轉化裝置，反應方程式為：

2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。

（3）若在500℃時，投料=1 且NO的起始濃度為amol/L,NO的轉化率為80％，則此溫度時的平衡常數K=________。

Answer 1

【答案】I．（1）A、（2）＜；

II．（1）①c(H+)>c(H2PO3－)>c(HPO32－)②H3PO3+OH—＝H2PO3—+H2O

III．（1）－127.8；（2）①③⑤；

IV：（3）主要有三種情況：

第一種情況：設c(NO)=1mol·L－1，則K＝160；

第二種情況：設c(NO)=amol·L－1，則K＝160/a；

第三種情況：設c(NO)=amol，則K＝160V/a

【解析】

試題分析：I．（1）A．根據物料守恒，c(A2-)+c(HA-)=0.1mol/L，故A錯誤；

B．根據質子守恒得：c(OH-)=c(H+)+c(HA-)，故B正確；

C．0.1mol/L的Na2A溶液中，存在電荷守恒：c( Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)，故C正確；

D．原子守恒可以得出c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)，故D正確；故答案為A；

（2）因為0.1molL-1NaHA溶液的pH=2，則由HA-H++A2-可知，電離出0.01mol/LH+；而0.1molL-1H2A溶液，H2A=H++HA-，電離出H+0.1mol/L和HA-0.1mol/L，但第一步電離生成的H+抑制了HA-的電離，所以溶液中氫離子的物質的量濃度小于0.1mol/L+0.01mol/L；

Ⅱ．①0.1000molL-1的H3PO3溶液pH的讀數為1.6，氫離子濃度小于亞磷酸濃度，所以亞磷酸是二元弱酸，在水中分步電離，且第一步電離程度大于第二步，兩步電離中都有氫離子生成，所以氫離子濃度最大，離子濃度大小順序是c(H+)> c(H2PO3－)> c(HPO32－)；

②亞磷酸是二元酸，亞磷酸和少量氫氧化鈉反應生成NaH2PO3、H2O，所以該反應方程式為：H3PO3+OH-=H2PO3-+H2O；

Ⅲ．（1）已知：H2(g)的燃燒熱為285.8kJmol-1，則其熱化學方程式為：H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol①；CH2=CH2(g)的燃燒熱為1411.0 kJmol-1，其熱化學方程式為：C2H4(g) + 3O2(g) = 2H2O(l) + 2CO2(g) △H=-1411.0 kJ/mol ②；H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJmol-1③；利用蓋斯定律將①×6-②-③×4可得：6H2(g)+2CO2(g)CH2═CH2(g)+4H2O(g) △H=-127.8kJmol-1；

（2）①化學反應速率隨溫度的升高而加快，催化劑的催化效率降低，所以v(M)有可能小于v(N)，故①不正確；②升高溫度二氧化碳的平衡轉化率減低，則升溫平衡逆向移動，所以M化學平衡常數大于N，故②正確；③溫度低于250℃時，隨溫度升高平衡逆向進行乙烯的產率減小，故③不正確；④溫度越高反應速率越快，N點溫度比M點高，則N點正反應速率一定大于M點正反應速率，故④正確；⑤為提高CO2的轉化率，平衡正向進行，反應是放熱反應，低的溫度下進行反應，平衡正向進行，但催化劑的活性、反應速率減小，故⑤不正確；故答案為①③⑤ ；

Ⅳ．若在500℃時，投料=1，NO的轉化率為80%，

設c(NO)=1molL-1，

2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)．

起始量(mol/L) 1 1 0 0

變化量(mol/L) 0.8 0.8 0.8 0.4

平衡量(mol/L) 0.2 0.2 0.8 0.4

則此溫度時的平衡常數K==160；

設c(NO)=amolL-1，

2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)

起始量(mol/L) a a 0 0

變化量(mol/L) 0.8a 0.8a 0.8a 0.4a

平衡量(mol/L) 0.2a 0.2a 0.8 a 0.4a

則K==160/a；

設n(NO)=amol，容器的容積為V L，

2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)

起始量(mol/L) a/V a/V 0 0

變化量(mol/L) 0.8a/V 0.8a/V 0.8a/V 0.4a/V

平衡量(mol/L) 0.2a/V 0.2a/V 0.8a/V 0.4a/V

則K==160V/a。