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應用化學反應原理知識解決下列問題
（1）某溫度下純水中c （H⁺） = 2.0×10^-7 mol·L^-1，則此純水中的c （OH^-） =           。
（2）將某CH₃COOH溶液稀釋10倍，則稀釋后的溶液中c（H⁺）       原來的十分之一（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）0.1 mol·L^-1的下列溶液①HCl、②CH₃COOH、③CH₃COONa、④FeCl₃、⑤NaOH，其中pH最大的是                （填序號）；實驗室配制的氯化鐵溶液顯弱酸性的原因：                                                        （用離子方程式表示）。
（4）一定條件下22g二氧化碳氣體與足量氫氣反應生成氣態甲醇（CH₃OH）和水蒸氣時，放出247.5kJ熱量，其反應的熱化學方程式為                                                。

（1）2.0×10^-7 mol·L^-1（1分）（2）大于（2分）
（3）⑤ （2分） Fe³⁺+3H₂O

Fe（OH）₃+3H⁺（3分）
（4）CO₂（g）+3 H₂（g）＝CH₃OH（g）+H₂O（g ） △H＝－495.0kJ·mol^-1 （3分）

試題分析：（1）由于在任何的純水中，水電離出的氫離子濃度總是等于水電離出的OH^-濃度，因此某溫度下純水中c （H⁺）＝2.0×10^-7 mol·L^-1，則此純水中的c （OH^-）＝2.0×10^-7 mol·L^-1。
（2）醋酸是弱酸，存在電離平衡CH₃COOH

CH₃COO^－＋H^＋。稀釋促進電離，溶液中氫離子的物質的量增大，所以將某CH₃COOH溶液稀釋10倍，則稀釋后的溶液中c（H⁺）大于原來的十分之一。
（3）HCl是強酸，酸性最強，pH最小。CH₃COOH是弱酸，溶液顯酸性，pH小于7。CH₃COONa是強堿弱酸鹽，CH₃COO^－水解，溶液顯堿性，pH大于7。FeCl₃是強酸弱堿鹽，鐵離子水解溶液顯酸性，pH小于7。NaOH是強堿，溶液的堿性最強，pH最大，因此pH最大的是⑤；FeCl₃是強酸弱堿鹽，鐵離子水解溶液顯酸性，離子方程式為Fe³⁺+3H₂O

Fe（OH）₃+3H^＋。
（4）22g二氧化碳的物質的量＝22g÷44g/mol＝0.5mol，此時反應放出的熱量是247.5kJ，則1molCO2參加反應放出的熱量是247.5kJ×2＝495.0kJ，因此該反應的熱化學方程式為CO₂（g）＋3 H₂（g）＝CH₃OH（g）＋H₂O（g ） △H＝－495.0kJ·mol^-1。

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

下圖是煤化工產業鏈的一部分,試運用所學知識,解決下列問題:

Ⅰ.已知該產業鏈中某反應的平衡常數表達式為:K=

,寫出它所對應反應的化學方程式:
　。
Ⅱ.二甲醚(CH₃OCH₃)在未來可能替代柴油和液化氣作為潔凈液體燃料使用。工業上以CO和H₂為原料生產CH₃OCH₃。工業制備二甲醚在催化反應室中(壓力2.0～10.0 MPa,溫度230～280 ℃)進行下列反應:
①CO(g)+2H₂(g)

CH₃OH(g)
ΔH₁="-90.7" kJ·mol^-1
②2CH₃OH(g)

CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)
ΔH₂="-23.5" kJ·mol^-1
③CO(g)+H₂O(g)

CO₂(g)+H₂(g)
ΔH₃="-41.2" kJ·mol^-1
(1)寫出催化反應室中三個反應的總反應的熱化學方程式: 。
(2)在某溫度下,2 L密閉容器中發生反應①,起始時CO、H₂的物質的量分別為2 mol和6 mol,3 min后達到平衡,測得CO的轉化率為60%,則3 min內CO的平均反應速率為　　　　　　　　。若同樣條件下起始時CO物質的量為4 mol,達到平衡后CH₃OH為2.4 mol,則起始時H₂為　　　　mol。
(3)下列有關反應③的說法正確的是　　　　。
A.在體積可變的密閉容器中,在反應③達到平衡后,若加壓,則平衡不移動、混合氣體平均相對分子質量不變、混合氣體密度不變
B.若830 ℃時反應③的K=1.0,則在催化反應室中反應③的K＞1.0
C.某溫度下,若向已達平衡的反應③中加入等物質的量的CO和H₂O(g),則平衡右移、平衡常數變大
(4)為了尋找合適的反應溫度,研究者進行了一系列實驗,每次實驗保持原料氣組成、壓強、反應時間等因素不變,實驗結果如圖,

則CO轉化率隨溫度變化的規律是　。
其原因是　。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

Ⅰ．沿海地區有著豐富的海水資源，海水中主要含有Na^＋、K^＋、Ca²^＋、Mg²^＋、Cl^－、SO₄²^－、Br^－、CO₃²^－、HCO₃^－等離子。合理利用資源和保護環境是可持續發展的重要保證。

（1）海水經過處理后可以得到無水氯化鎂，無水氯化鎂是工業制取鎂的原料。試寫出電解熔融氯化鎂制取金屬鎂的化學反應方程式。
（2）某化工廠生產過程中會產生含有Cu²^＋和Pb²^＋的污水。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子，根據下列數據，你認為投入（選填“Na₂S”或“NaOH”）效果更好。

難溶電解質	Cu(OH)₂	CuS	Pb(OH)₂	PbS
K_sp	4．8×10^－20	6．3×10^－36	1．2×10^－15	1．0×10^－28

（3）火力發電在我國的能源利用中占較大比重，但是排放出的SO₂會造成一系列環境和生態問題。利用海水脫硫是一種有效的方法，其工藝流程如下圖所示：

①天然海水的pH≈8，試用離子方程式解釋天然海水呈弱堿性的原因（任寫一個）。
②某研究小組為探究提高含硫煙氣中SO₂吸收效率的措施，進行了天然海水吸收含硫煙氣的模擬實驗，實驗結果如圖所示。

請你根據圖示實驗結果，就如何提高一定濃度含硫煙氣中SO₂的吸收效率，提出一條合理化建議：   。
③天然海水吸收了含硫煙氣后會溶有H₂SO₃、HSO₃^－等分子或離子，使用氧氣將其氧化的化學原理是                  （任寫一個化學方程式或離子方程式）。氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水與之混合后才能排放，該操作的主要目的是                        。
Ⅱ．能源是人類生存和發展的重要支柱。研究化學反應過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義。已知下列熱化學方程式
①2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(l)

H＝－570kJ/mol；
②H₂(g)+1/2O₂(g)＝H₂O(g)

H＝－242kJ/mol；
③C(s)+1/2O₂(g)＝CO(g)

H＝—110．5kJ/moL；
④C(s)+O₂(g)＝CO₂(g)

H＝—393．5kJ/moL；
⑤CO₂(g)+2H₂O(g)＝2CH₄(g)+2 O₂(g)

H＝+890kJ/moL
回答下列問題
（1）上述反應中屬于吸熱反應的是               。
（2）H₂的燃燒熱為△H＝               。
（3）蓋斯定律在生產和科學研究中有很重要的意義。有些反應的反應熱雖然難直接測定，但可通過間接的方法求得。已知C(s) + H₂O(g)＝H₂(g)+ CO(g)

H＝akJ/moL；則a＝；該反應的熵

S 0(選填“＞”、“＝”、“＜”)；已知自由能

G＝

H—T

S，當

G＜0時可自發進行。則該反應在什么條件下可自發進行__________________。
（4）CO分析儀以燃料電池為工作原理，其裝置如圖所示，該電池中電解質為氧化釔－氧化鈉，其中O^2-可以在固體介質NASICON中自由移動。下列說法錯誤的是。

A．負極的電極反應式為：CO+O^2—―2e^-＝CO₂
B．工作時電極b作正極，O^2—由電極a流向電極b
C．工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b
D．傳感器中通過的電流越大，尾氣中CO的含量越高

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

工業上常利用CO和H₂合成可再生能源甲醇。
（1）已知CO(g)、CH₃OH(l)的燃燒熱分別為283.0 kJ·mol^-1和726.5 kJ·mol^-1，則CH₃OH(l)不完全燃燒生成CO(g)和H₂O(l)的熱化學方程式為。
（2）合成甲醇的方程式為CO(g)+2H₂(g)

CH₃OH(g) ΔH <0。
在230 ℃?270 ℃最為有利。為研究合成氣最合適的起始組成比n(H₂):n(CO)，分別在230 ℃、250 ℃和270 ℃進行實驗，結果如下左圖所示。其中270 ℃的實驗結果所對應的曲線是_____（填字母）；當曲線X、Y、Z對應的投料比達到相同的CO平衡轉化率時，對應的反應溫度與投較比的關系是。

（3）當投料比為1∶1，溫度為230 ℃，平衡混合氣體中，CH₃OH的物質的量分數為（保留1位小數）；平衡時CO的轉化率。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

已知在25℃時：2C(s)＋O₂(g)＝2CO(g)　△H₁＝－222kJ/mol
2H₂(g)＋O₂(g)＝2H₂O(g)　　△H₂＝－484kJ/mol
C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g) △H₃＝－394kJ/mol
則25℃時，CO(g)＋H₂O(g)＝CO₂(g)＋H₂(g)的反應熱△H₄為

A．－82kJ/mol

B．－41kJ/mol

C．－312kJ/mol

D．＋82kJ/mol

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

我國工業上主要采用以下四種方法降低尾氣中的含硫量：

方法1	燃煤中加入石灰石，將SO₂轉化為CaSO₃，再氧化為CaSO₄
方法2	用氨水將SO₂轉化為NH₄HSO₃，再氧化為(NH₄)₂SO₄
方法3	高溫下用水煤氣將SO₂還原為S
方法4	用Na₂SO₃溶液吸收SO₂，再電解轉化為H₂SO₄

（1）方法1中已知：① CaO(s)＋CO₂(g)＝CaCO₃(s) ΔH=－178.3 kJ/mol
②CaO(s)＋SO₂(g)＝CaSO₃(s) ΔH=－402.0 kJ/mol
③2CaSO₃(s)＋O₂(g)＝2CaSO₄(s) ΔH=－2314.8 kJ/mol
寫出CaCO₃與SO₂反應生成CaSO₄的熱化學方程式：____；此反應的平衡常數表達式為：_____。

（2）方法2中最后產品中含有少量(NH₄)₂SO₃，為測定(NH₄)₂SO₄的含量，分析員設計以下步驟：
①準確稱取13.9 g 樣品，溶解；
②向溶液中加入植物油形成油膜，用滴管插入液面下加入過量鹽酸，充分反應，再加熱煮沸；
③加入足量的氯化鋇溶液，過濾；
④進行兩步實驗操作；
⑤稱量，得到固體23.3 g，計算。
步驟②的目的是：_____。步驟④兩步實驗操作的名稱分別為： _____、_____。樣品中(NH₄)₂SO₄的質量分數：____（保留兩位有效數字）。
（3）據研究表明方法3的氣配比最適宜為0.75［即煤氣（CO、H₂的體積分數之和為90%）∶SO₂煙氣（SO₂體積分數不超過15%）流量=30∶40］。用平衡原理解釋保持氣配比為0.75的目的是：_____。
（4）方法4中用惰性電極電解溶液的裝置如圖所示。陽極電極反應方程式為_____。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

空氣質量與我們的健康息息相關，目前我國通過監測6項污染物的質量濃度來計算空氣質量指數（AQI），SO₂、NO₂和CO是其中3項中的污染物。
（1）上述3種氣體直接排入空氣后會引起酸雨的氣體有（填化學式）。
（2）早期人們曾經使用鉛室法生產硫酸，其主要反應為：
SO₂（g）＋NO₂（g）

SO₃（g）＋NO（g）
①若已知2SO₂（g）＋O₂（g）

2SO₃（g） ΔH＝a kJ·mol^－1
2NO（g）＋O₂（g）

2NO₂（g） ΔH＝b kJ·mol^－1
則SO₂（g）＋NO₂（g）

SO₃（g）＋NO（g） ΔH＝ kJ·mol^－1。
②一定溫度下，向固定體積為2 L的密閉容器中充入SO₂和NO₂各1 mol，發生反應：SO₂（g）＋NO₂（g）

SO₃（g）＋NO（g）。下列事實中不能說明該反應達到平衡狀態的是         （選填序號）。
a．體系壓強保持不變          b．混合氣體的顏色保持不變
c．NO的物質的量保持不變    d．每生成1 mol SO₃的同時消耗1 mol NO₂
③測得②中反應5 min末到達平衡，此時容器中NO與NO₂的體積比為3︰1，則這段時間內SO₂的反應速率υ（SO₂）＝               ，此反應在該溫度下的平衡常數K＝                          。
（3）甲醇日趨成為重要的有機燃料，通常利用CO和H₂合成甲醇，其反應的化學方程式為CO（g）＋2H₂（g）

CH₃OH（g）。今在一容積可變的密閉容器中，充有10 mol CO和20 mol H₂，用于合成甲醇。CO的平衡轉化率（α）與溫度（T）、壓強（P）的關系如圖所示：

①上述合成甲醇的反應為                 反應（填“放熱”或“吸熱”）。
②A、B、C三點的平衡常數K_A、K_B、K_C的大小關系為                     。
③若將達到平衡狀態A時生成的甲醇用于構成甲醇一氧氣燃料電池，電解質溶液為KOH濃溶液，則該電池工作時正極的電極反應式為                                                  ，理論上通過外電路的電子最多為                       mol。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

化工行業的發展必須符合國家節能減排的總體要求。請回答下列問題：
（1）已知C(s)+H₂O(g)

CO(g)+H₂(g)，則該反應的平衡常數表達式為。
（2）已知在一定溫度下，
C（s）+CO₂（g）

2CO（g） △H₁
CO（g）+H₂O（g）

H₂（g）+CO₂（g） △H₂
C（s）+H₂O（g）

CO（g）+H₂（g） △H₃
則△H₁、△H₂、△H₃之間的關系是：。
（3）通過研究不同溫度下平衡常數可以解決某些實際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應時，會發生如下反應： CO(g)+H₂O(g)

H₂(g)+CO₂(g)，該反應平衡常數隨溫度的變化如表所示。

溫度/℃	400	500	800
平衡常數K	9.94	9	1

則該反應的正反應方向是反應（填“吸熱”或“放熱”），在500℃時，若設起始時CO和H₂O的起始濃度均為0.020mol/L，則CO的平衡轉化率為。
（4）從氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO₂、N₂O₄等。對反應N₂O₄(g)

2NO₂(g) △H＞0在溫度為T₁、T₂時，平衡體系中NO₂的體積分數隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是：

A．A、C兩點的反應速率：A＞C
B．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺
C．B、C兩點的氣體的平均相對分子質量：B＜C
D．由狀態A到狀態B，可以用加熱的方法
E．A、C兩點的化學平衡常數：A=C
（5）工業上用Na₂SO₃吸收尾氣中的SO₂，再用下圖裝置電解(惰性電極)NaHSO₃制取H₂SO₄（陰離子交換膜只永許陰離子通過），陽極電極反應式為：，陽極區逸出氣體的成分為（填化學式）。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

研究NO₂_、SO₂_、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

（1）NO₂可用水吸收，相應的化學反應方程式為。
利用反應6NO₂＋ 8NH₃7N₂＋12 H₂O也可處理NO₂。當轉移1.2mol電子時，消耗的NO₂在標準狀況下是 L。
（2）已知：2SO₂（g）+O₂（g）

2SO₃（g） ΔH="-196.6" kJ·mol^-1
2NO（g）+O₂（g）

2NO₂（g） ΔH="-113.0" kJ·mol
則反應NO₂（g）+SO₂（g）

SO₃（g）+NO（g）的ΔH=            kJ·mol^-1。
一定條件下，將NO₂與SO₂以體積比1:2置于密閉容器中發生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態的是       。
a．體系壓強保持不變                 b．混合氣體顏色保持不變
c．SO₃和NO的體積比保持不變         d．每消耗1 mol SO₃的同時生成1 molNO₂
該溫度下，此反應的平衡常數表達式K=         。
（3）CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO（g）+2H₂（g）

CH₃OH（g）。CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如下圖所示。該反應ΔH 0（填“>”或“ <”）。實際生產條件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右，選擇此壓強的理由是。

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