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某研究小組對一元有機弱酸HA在溶劑苯和水的混合體系中的溶解程度進行研究。在25℃時，弱酸HA在水中部分電離，當HA濃度為時，其電離度為0.20（電離度＝已電離的HA分子數/起始HA的總分子數）；在苯中部分發生雙聚，生成（HA）2。該平衡體系中，一元有機弱酸HA在溶劑苯（B）和水（W）中的分配系數為K，K＝C（HA）B／C（HA）W＝1.0，即達到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水兩種溶劑中的比例為1：1；其他信息如下：

25℃平衡體系
平衡常數
焓變
起始總濃度
在水中，HA



在苯中，2HA



 
回答下列問題：
（1）計算25℃時水溶液中HA的電離平衡常數K1＝___________。
（2）25℃，該水溶液的pH為___________，（已知：1g2＝0.3，lg3＝0.5）在苯體系中HA的轉化率為___________。
（3）在苯中，HA發生二聚：2HA（HA）2，反應在較低溫度下自發進行，則___________0。
（4）25℃混合體系中，HA在苯中發生二聚，若測得某時刻溶液中微粒濃度滿足＝130，則反應向___________方向進行。

（1）mol/L  （2）3.2，  40%    （3）＜   （4）正

解析試題分析：（1）HA在水溶液中電離：HAH++A-，根據電離度為0.20，c（H+）=3.0×10-3mol/L×0.20=6.0×10-4mol?L?1，則K=6.0×10-4mol?L?1×6.0×10-4mol?L?1÷（3.0×10-3mol?L?1—6.0×10-4mol?L?1）=1.5×10-4mol?L?1。
（2）pH=-lg（H+）=-lg（6.0×10-4）=3.2；達到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水兩種溶劑中的比例為1：1，c（HA）=3.0×10-3mol?L?1—6.0×10-4mol?L?1=2.4×10-3mol?L?1，轉化的HA為4.0×10-3mol?L?1—2.4×10-3mol?L?1=1.6×10-3mol?L?1，所以在苯體系中HA的轉化率為,1.6×10-3mol?L?÷4.0×10-3mol?L?1×100% ="40%" 。
（3）該反應在較低溫度下自發進行，T較小時，?H-T?S<0，因為反應物質的量減小，即?S<0，所以?H<0
（4）由（2）中數據可算出2HA（HA）2的平衡常數K=8.0×10-4mol?L?1÷（2.4×10-3mol?L?1）2=146，＝130<K，所以反應向正反應方向進行。
考點：本題考查平衡常數的計算和應用、pH和轉化率的計算、反應自發進行的分析。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

工業上生產硫酸的流程圖如下：

請回答下列問題：
（1）早期生產硫酸以黃鐵礦為原料，但現在工廠生產硫酸以硫黃為原料，理由是      。
（2）在氣體進入催化反應室前需凈化的原因是      。
（3）在催化反應室中通常使用常壓，在此條件下SO2的轉化率為90%。但是部分發達國家采取高壓條件下制取SO3，采取加壓措施的目的除了加快反應速率外，還可以     ，從而提高生產效率           。
（4）工業生產中常用氨－酸法進行尾氣脫硫，以達到消除污染，廢物利用的目的。用化學方程式表示其反應原理：                  。
（5）除硫酸工業外，還有許多工業生產。下列相關的工業生產流程中正確的是       。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

向某密閉容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的氣體B三種氣體，在一定條件下發生反應，各物質濃度隨時間變化如下面左圖所示。下面右圖為t2時刻后改變容器中條件，平衡體系中速率隨時間變化的情況且t2—t5四個階段都各改變一種條件，所用條件均不同。t3—t4階段為使用催化劑。

（1）若t1＝15s，則t0—t1階段以C濃度變化表示的反應速率為v（C）＝        mol/(L?s)；
（2）若t2—t3階段，C的體積分數變小，此階段v正    v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)
（3）B的起始物質的量為                        mol；
（4）t1時刻，平衡常數K＝         ；
（5）t5—t6階段容器內A的物質的量共減小0.03mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為a KJ，寫出該反應的熱化學方程式                             ；
（6）若t2時刻后圖像變化如下圖，則改變條件為                       
  
a．恒溫恒壓下，按照2：1比例充入任意量的B和C
b．恒溫恒壓下，加入0.24mol A、0.06mol B和0.14mol C
c．恒溫恒壓下，加入0.12mol A、0.1mol B和0.22mol C
d．恒溫恒壓下，加入0.14mol B和0.30mol C

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑表面與水發生下列反應：
2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g)    ΔH＝ a kJ·mol－1
上述反應NH3生成量與溫度的關系，常壓下達到平衡時測得部分實驗數據如下表：

溫度 T/K
303
313
323
NH3生成量/(10－6 mol)
4.8
5.9
6.0
（1）此合成反應的a      0 (填“＞”、“＜”或“＝”)。
（2）用水稀釋0.1 mol·L－1氨水（設稀釋時溶液溫度不變），則溶液中隨著水量的增加而減小的是下列的     （填序號）：
A．c(NH3·H2O)     B．    C．c(H+)·c(OH－)    D．
（3）工業用氨制取硝酸的氧化反應為：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH＜0，若起始的物質的量相同，則下列關系圖正確的是________(填序號)：

A                      B                C            D
（4）在1L容積固定的密閉容器中發生上述反應，部分物質的物質的量濃度如下表：
時間/濃度
c(NH3) (mol/L)
c(O2 ) (mol/L)
c(NO) (mol/L)
起始
0.8000
1.600
0.000
第4 min
0.3000
0.9750
0.5000
第6 min
0.3000
0.9750
0.5000
第8 min
0.7000
1.475
0.1000
 
反應在第6 min到8min時改變了條件，改變的條件可能是___________________；在該條件下，平衡向_______移動(填“左”或“右”)。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

能源問題是人類社會面臨的重大課題，甲醇是一種可再生能源，具有開發和應用的廣闊前景，研究甲醇具有重要意義。
（1）用CO合成甲醇的反應為：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在容積為1L。的密閉容器中分別充入1molCO和2molH2，實驗測得甲醇的物質的量和溫度、時間的關系曲線如圖所示。則該正反應的△H_______0（填“＜”、“＞”或“=”），判斷的理由是______。

（2）利用工業廢氣中的CO2可制取甲醇，其反應為：CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常溫常壓下已知下列反應的能量變化如下圖所示：

由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學方程式為_______。
②為探究用CO2生產燃料甲醇的反應原理，現進行如下實驗：在一恒溫恒容密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，進行上述反應。測得CO2。和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。從反應開始到平衡，v(H2)="_______" ；該溫度下的平衡常數數值K=______。能使平衡體系中n(CH3OH)/n(CO2))增大的措施有_______（任寫一條）。

（3）工業上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種。
①甲醇蒸汽重整法。主要反應為；CH3OH(g)  CO(g)+2H2(g)設在容積為2.0L的密閉容器中充入0. 60 molCH3OH(g)，體系壓強為P1，在一定條件下達到平衡時，體系壓強為P2，且P2/P1 =2.2，則該條件下CH3OH  的平衡轉化率為______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2－ZnO為催化劑時原料氣比例對反應的選擇性（選擇性越大，表示生成的該物質越多）影響關系如圖所示。則當n(O2)／n(CH3OH) =0.25時。CH3OH與O2發生的主要反應方程式為______ 。在制備H2：時最好控制n(O2))/n(CH3OH)=______。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

工業上制取三氧化硫反應的熱化學方程式為：
2SO2(g)十O2(g) 2SO3(g)     △H=－198kJ·mol-1
（1）能夠說明在恒溫恒容條件下，上述反應已經達到化學平衡狀態的是       (填序號)。
A．每生成1mol SO3的同時生成0．5mol O2
B．容器中混合氣體的密度不變
C．SO2、O2、SO3的物質的量之比為2：1：2
D．容器中氣體總壓強不變
（2）400℃，1．01×105Pa下，上述反應中n(SO3)和n(O2)隨時間變化的關系如圖所示。下列敘述正確的是        (填序號)。

A．點a的正反應速率比點b的大
B．點c處反應達到平衡狀態
C．點d和點e處的n(O2)相同
D．500℃，1．01×105Pa下，反應達到平衡時，n(SO3)比圖中e點的值大
（3）已知該反應的K(400℃)=7200mol-1·L。在400℃時，容積為1．0L的密閉容器中充入0．05mol SO2(g)和0．03mol O2(g)，反應一段時間后，有0．04mol SO3生成。此時，該反應      (填“是”、“否”或“無法判斷”)達到化學平衡狀態，理由是                                                       。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

將E和F加入固定容積的密閉容器中，在一定條件下發生反應：
E(g)+F(s)2G(g)。忽略固體體積，平衡時G的體積分數(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示：

壓強/MPa
體積分數/%
溫度/℃
1.0
2.0
3.0
810
54.0
a
b
915
c
75.0
d
1000
e
f
83.0
（1）915℃、2.0MPa時E的轉化率為            。
（2）該反應的△S    0（填“>”、“<”或“=”，下同），b    f。
（3）平衡常數K(1000℃)   K(810℃) ，理由是                      。
（4）對于上述反應，下列說法正確的是           （填序號）。
①混合氣體的密度不再變化，反應達到平衡
②該反應的正反應為放熱反應
③增大F的量，單位體積活化分子數增大，化學反應速率加快
④恒溫恒容條件下通入惰性氣體，平衡不移動
⑤恒溫恒壓條件下通入惰性氣體，化學反應速率加快

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

反應aA+bB  cC在體積為2L的容器中進行反應。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質的量隨時間變化的曲線如下圖所示：

請回答下列各題：
（1）反應的化學方程式為_____________________________
（2）A的平均反應速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)從大到小排列次序為________________
（3）由計算可知，第Ⅰ段20分鐘時，C的平均速率vI(C)=____________________

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

一定溫度下的密閉容器中存在如下反應：
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+ H2(g)，已知CO(g)和H2O(g)的起始濃度均為2 mol·L-1，經測定該反應在該溫度下的平衡常數K =1，試判斷：
(1)當CO轉化率為25%時，該反應是否達到平衡_______，若未達到平衡，向哪個方向進行______。
(2)達到平衡時，CO的轉化率____________________。
(3)當CO的起始濃度仍為2 mol·L-1，H2O(g)的起始濃度為6 mol·L-1，求平衡時CO的轉化率_______。

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