Question

（1）現(xiàn)有pH相等、等體積的Ba（OH）₂、NaOH和NH₃?H₂O三種溶液，將它們分別與V₁ L、V₂ L、V₃ L等濃度的鹽酸混合恰好中和，則V₁、V₂、V₃的大小關(guān)系是

 

；
現(xiàn)有物質(zhì)的量濃度相等、等體積的Ba（OH）₂、NaOH和NH₃?H₂O三種溶液，將它們分別與V₁ L、V₂ L、V₃ L等濃度的鹽酸混合，混合后溶液呈中性，則V₁、V₂、V₃的大小關(guān)系是

 

；
（2）常溫下，將濃度為amol/L的氨水與濃度為bmol/L的鹽酸等體積混合，恰好呈中性（溶液體積變化忽略不計(jì)），則氨水的電離平衡常數(shù)K_b=

 

（3）氨水和NH₄Cl等物質(zhì)的量混合配制成的稀溶液，c（Cl^-）＜c（NH₄⁺），下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

 

A、氨水的電離作用大于NH₄Cl的水解作用       B、氨水的電離作用小于NH₄Cl的水解作用
C、氨水的存在抑制了NH₄Cl的水解        D、NH₄Cl的存在抑制了氨水的電離
E、c（H⁺）＞c（OH^-）                 F、c（NH₃?H₂O）＞c（NH₄⁺）
G、c（NH₃?H₂O）+c（NH₄⁺）=2c（Cl^-）   H、c（NH₃?H₂O）+c（OH^-）=c（Cl^-）+c（H⁺）
Ⅱ．某種甲酸酯水解反應(yīng)方程式為：
HCOOR （l）+H₂O（l）?HCOOH （l）+ROH （l）△H＞0
某小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究該反應(yīng)（反應(yīng)過(guò)程中體積變化忽略不計(jì)）．反應(yīng)體系中各組分的起始濃度如下表：

組分	HCOOR	H2O	HCOOH	ROH
物質(zhì)的量濃度/mol?L一1	1.00	1.99	0.01	0.52

甲酸酯轉(zhuǎn)化率在溫度T₁下隨反應(yīng)時(shí)間（t）的變化如圖：．

根據(jù)上述條件，計(jì)算不同時(shí)間范圍內(nèi)甲酸酯的平均反應(yīng)速率，結(jié)果見(jiàn)下表：

反應(yīng)時(shí)間/min	0～5	10～15	20～25	30～35	40～45	50～55	75～80
平均速率/10-3mol?L-1?min-1	1.9	7.4	7.8	4.4	1.6	0.8	0.0

（1）T₁溫度下平衡體系中．c（ROH ）為

 

 mol?L^一1
（2）15～20min范圍內(nèi)用甲酸酯表示的平均反應(yīng)速率為

 

 mol?L^一1?min^一1，（不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．
（3）根據(jù)題給數(shù)據(jù)分析，從影響反應(yīng)速率的角度來(lái)看，生成物甲酸在該反應(yīng)中還起到了

 

的作用．

Answer 1

考點(diǎn)：酸堿混合時(shí)的定性判斷及有關(guān)ph的計(jì)算,影響鹽類水解程度的主要因素

專題：電離平衡與溶液的pH專題,鹽類的水解專題

分析：Ⅰ．（1）酸和堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氫離子和氫氧根離子的反應(yīng)，等pH等體積的Ba（OH）₂、NaOH和NH₃?H₂O三種溶液中氫氧根離子濃度相等，但一水合氨還能電離出氫氧根離子，導(dǎo)致其使用的酸最多；酸和堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氫離子和氫氧根離子的反應(yīng)，等體積等物質(zhì)的量濃度的Ba（OH）₂、NaOH和NH₃?H₂O三種溶液分別和等濃度的鹽酸混合，且混合溶液呈中性，能電離出氫氧根離子的物質(zhì)的量越多，需要的酸體積越大，氯化銨的溶液呈酸性，要使混合溶液呈中性，則鹽酸的量應(yīng)該稍微少些；
（2）將a mol?L^-1的氨水與b mol?L^-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)后溶液顯中性，溶液中c（OH^-）=1×10^-7mol/L，根據(jù)氨水的電離平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算出K_b；
（3）氨水和NH₄Cl等物質(zhì)的量混合配制成的稀溶液，c（Cl^-）＜c（NH₄⁺），根據(jù)電荷守恒可知，溶液中c（OH^-）＞c（H⁺），溶液顯示堿性，然后根據(jù)鹽的水解、弱電解質(zhì)電離、電荷守恒、物料守恒進(jìn)行判斷；
Ⅱ．（1）由圖象與表格可知，在75min時(shí)達(dá)到平衡，甲酸某酯的轉(zhuǎn)化率為24%，計(jì)算出平衡時(shí)反應(yīng)混合物各物質(zhì)的物質(zhì)的量，代入表達(dá)式計(jì)算；
（2）由圖表可知，15min時(shí)，甲酸某酯的轉(zhuǎn)化率為6.7%；20min時(shí)，甲酸某酯的轉(zhuǎn)化率為11.2%，兩次時(shí)刻剩余的甲酸某酯的物質(zhì)的量之差，即為15～20min范圍內(nèi)甲酸某酯的減少量；根據(jù)題目圖表可知反應(yīng)速率為單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的量的變化，15～20min范圍內(nèi)甲酸某酯的平均速率為

△c

△t

，據(jù)此求解；
（3）甲酸具有催化作用，加快反應(yīng)，開(kāi)始?xì)潆x子濃度小，催化效果不明顯，隨著反應(yīng)進(jìn)行氫離子濃度增大，催化效果明顯，甲酸增加到一定程度后，濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響成主導(dǎo)因素，特別是逆反應(yīng)速率的增大，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)速率幾乎不變．

解答： 解：Ⅰ．（1）酸和堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氫離子和氫氧根離子的反應(yīng)，等pH等體積的Ba（OH）₂、NaOH和NH₃?H₂O三種溶液中氫氧根離子濃度相等，但一水合氨還能電離出氫氧根離子，導(dǎo)致其使用的酸最多，氫氧化鋇和氫氧化鈉溶液使用的鹽酸的體積相等，即V₁ =V₂＜V₃，
酸和堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氫離子和氫氧根離子的反應(yīng)，等體積等物質(zhì)的量濃度的Ba（OH）₂、NaOH和NH₃?H₂O三種溶液分別和等濃度的鹽酸混合，且混合溶液呈中性，能電離出氫氧根離子的物質(zhì)的量越多，需要的酸體積越大，等物質(zhì)的量的這三種溶液，電離出氫氧根離子物質(zhì)的量最大的是氫氧化鋇，氨水需要鹽酸的量小于氫氧化鈉，所以需要鹽酸體積大小順序是V₁ ＞V₂＞V₃；
故答案為：V₁ =V₂＜V₃；V₁ ＞V₂＞V₃；
（2）將a mol?L^-1的氨水與b mol?L^-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)后溶液顯中性，溶液中c（OH^-）=1×10^-7mol/L，
溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=

b

2

mol/L，混合后反應(yīng)前c（NH₃?H₂O）=

a

2

mol/L，則反應(yīng)后c（NH₃?H₂O）=（

a

2

-

b

2

）mol/L，K_b=

c(N H + 4 )?c(OH-)

c(NH3?H2O)

=

b 2 ×10-7

a-b 2

=10^-7

b

a-b

，
故答案為：10^-7

b

a-b

； 
（3）氨水和NH₄Cl等物質(zhì)的量混合配制成的稀溶液，c（Cl^-）＜c（NH₄⁺），根據(jù)電荷守恒可知：c（OH^-）＞c（H⁺），
A、氨水的電離作用大于NH₄Cl的水解作用：由于溶液顯示堿性，說(shuō)明氨水的電離程度大于銨根離子的水解程度，故A正確；       
B、氨水的電離作用小于NH₄Cl的水解作用：根據(jù)A可知，氨水的電離程度大于氯化銨的水解程度，故B錯(cuò)誤；
C、氨水的存在抑制了NH₄Cl的水解：銨根離子存在水解平衡，氨水電離出銨根離子和氫氧根離子，溶液中銨根離子濃度增大，抑制了氯化銨中銨根離子的水解程度，故C正確；      
D、NH₄Cl的存在抑制了氨水的電離：氯化銨電離出銨根離子，使溶液中銨根離子濃度增大，氨水的電離程度減小，氯化銨抑制了氨水的電離，故D正確；
E、c（H⁺）＞c（OH^-）：由于c（Cl^-）＜c（NH₄⁺），根據(jù)電荷守恒可知：c（OH^-）＞c（H⁺），故E錯(cuò)誤；             
F、c（NH₃?H₂O）＞c（NH₄⁺）：由于氨水的電離程度大于銨根離子的水解程度，則c（NH₃?H₂O）＜c（NH₄⁺），故F錯(cuò)誤；
G、c（NH₃?H₂O）+c（NH₄⁺）=2c（Cl^-）：根據(jù)物料守恒可得：c（NH₃?H₂O）+c（NH₄⁺）=2c（Cl^-），故G正確；
H、c（NH₃?H₂O）+c（OH^-）=c（Cl^-）+c（H⁺）：根據(jù)電荷守恒可得：①c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），根據(jù)物料守恒：②c（NH₃?H₂O）+c（NH₄⁺）=2c（Cl^-），將②-①可得：c（NH₃?H₂O）+c（OH^-）=c（Cl^-）+c（H⁺），故H正確；
故答案為：BEF；
Ⅱ．（1）某種甲酸酯水解反應(yīng)方程式為：HCOOR（l）+H₂O（l）?HCOOH（l）+ROH （l），由圖象與表格可知，在75min時(shí)達(dá)到平衡，甲酸某酯的轉(zhuǎn)化率為24%，所以甲酸某酯轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為1.00×24%=0.24mol，結(jié)合方程式可計(jì)算得平衡時(shí)，甲酸某酯物質(zhì)的量=0.76mol，水的物質(zhì)的量1.75mol，甲酸的物質(zhì)的量=0.25mol，某醇的物質(zhì)的量=0.76mol，
故答案為：0.76；
（2）15min時(shí)，甲酸某酯的轉(zhuǎn)化率為6.7%，所以15min時(shí)，甲酸某酯的濃度為：（1-1.00×6.7%）mol/L=0.933mol/L；20min時(shí)，甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為11.2%所以20min時(shí)，甲酸甲酯的濃度為（1-1.00×11.2%）mol/L=0.888mol/L，所以15至20min甲酸甲酯的減少量為0.933mol/L-0.888mol/L=0.045mol/L，則甲酸甲酯的平均速率=

0.045mol/L

5min

=0.009mol?L^-1?min^-1，
故答案為：0.009；
（3）從題給數(shù)據(jù)不難看出，平均速率的變化隨轉(zhuǎn)化率的增大先增大再減小，后保持不變．因?yàn)榉磻?yīng)開(kāi)始甲酸甲酯的濃度大，所以反應(yīng)速率較大，后隨著反應(yīng)進(jìn)行甲酸甲酯的濃度減小，反應(yīng)速率減小，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)速率幾乎不變；①反應(yīng)初期：雖然甲酸甲酯的量較大，但甲酸量很小，催化效果不明顯，反應(yīng)速率較慢．②反應(yīng)中期：甲酸量逐漸增多，催化效果顯著，反應(yīng)速率明顯增大；③反應(yīng)后期：甲酸量增加到一定程度后，濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響成主導(dǎo)因素，特別是逆反應(yīng)速率的增大，使總反應(yīng)速率逐漸減小，直至為零，
故答案為：催化劑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了酸堿混合的定性判斷及溶液酸堿性與pH的計(jì)算、鹽的水解原理、弱電解質(zhì)的電離及其影響因素，題目難度較大，試題題量較大，充分考查了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握情況．