Question

請(qǐng)按要求完成下列各小題：
（1）用CO₂來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理為：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學(xué)鍵	C-H	H-H	C-O	C=O	H-O
鍵能/kJ?mol-1	a	b	c	d	e

計(jì)算上述反應(yīng)的焓變△H=

 

（用相應(yīng)字母表示）．寫(xiě)出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

 

；若只加壓，則平衡常數(shù)K

 

（選填“增大”或“減小”或“不變”）．
（2）在溶液中 NaHSO₃和NaHCO₃等物質(zhì)的量混合恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的離子方程式為：

 

．
（3）某溫度（t℃）時(shí)，測(cè)得0.01mol?L^-1的NaOH溶液的pH=10．在此溫度下，將0.01mol?L^-1的H₂SO₄溶液V a L與pH=12的NaOH溶液V_bL混合，若所得混合液pH=11，則V_a：V_b=

 

．
（4）在25℃時(shí)，將c mol?L^-1的醋酸溶液與b mol?L^-1NaOH溶液等體積混合后溶液剛好呈中性，用含b、c的代數(shù)式表示CH₃COOH的電離常數(shù)Ka=

 

．
（5）三種弱酸HA、H₂B、HC，電離平衡常數(shù)的數(shù)值為：①1.8×10^-5、②5.6×10^-11、③4.9×10^-10、④4.3×10^-7（數(shù)據(jù)順序已打亂），已知三種酸和它們的鹽之間能發(fā)生以下反應(yīng)：
HA+HB^-（少量）=A^-+H₂B，H₂B（少量）+C^-=HB^-+HC．則三種酸對(duì)應(yīng)的電離平衡常數(shù)分別為（請(qǐng)用序號(hào)填空）

	HA	H2B		HC
Ka	Ka1	Ka2	Ka3	Ka4
數(shù)值

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,酸堿混合時(shí)的定性判斷及有關(guān)ph的計(jì)算

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）焓變△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能；
平衡常數(shù)指一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物濃度化學(xué)計(jì)量數(shù)次數(shù)冪之積與生成物濃度化學(xué)計(jì)量數(shù)次數(shù)冪之積的比值；
平衡常數(shù)指受溫度影響；
（2）亞硫酸的酸性比碳酸強(qiáng)；
（3）0.01mol/L NaOH溶液，c（OH^-）=0.01mol/L，pH=10，則c（H⁺）=10^-10mol/L，Kw=c（OH^-）×c（H⁺）=10^-12，pH=12的NaOH溶液中氫氧根離子濃度為1mol/L，據(jù)氫氧根離子物質(zhì)的量相等求算；
（4）根據(jù)電荷守恒可知c（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），溶液顯中性時(shí)c（OH^-）=c（H⁺），故c（CH₃COO^-）=c（Na⁺），根據(jù)溶液的pH值計(jì)算溶液中c（H⁺），根據(jù)鈉離子濃度計(jì)算c（CH₃COO^-），利用物料守恒計(jì)算溶液中c（CH₃COOH），溶液中存在平衡CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，代入CH₃COOH的電離常數(shù)表達(dá)式計(jì)算；
（5）根據(jù)溶液中強(qiáng)酸制弱酸的原理以及酸越強(qiáng)電離程度越大來(lái)回答．

解答： 解：（1）焓變△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，故焓變△H=（3b+2d-3a-c-3e）KJ/mol；
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

c(CH3OH)?c(H2O)

c(CO2)?c3(H2)

；
平衡常數(shù)只受溫度影響，加壓時(shí)平衡常數(shù)不變，
故答案為：（3b+2d-3a-c-3e）KJ/mol或-（3a+c+3e-3b-2d）kJ?mol-¹；

c(CH3OH)?c(H2O)

c(CO2)?c3(H2)

；不變；
（2）亞硫酸的酸性比碳酸強(qiáng)，亞硫酸根能夠與碳酸根反應(yīng)生成二氧化碳和水，反應(yīng)的離子方程式為：HSO₃^-+HCO₃^-═SO₃^2-+H₂O+CO₂↑，
故答案為：HSO₃^-+HCO₃^-═SO₃^2-+H₂O+CO₂↑；
（3））0.01mol/L NaOH溶液，c（OH^-）=0.01mol/L，pH=10，則c（H⁺）=10^-10mol/L，Kw=c（OH^-）×c（H⁺）=10^-12，pH=12的NaOH溶液中氫氧根離子濃度為1mol/L，則有：1mol/LV_b-0.02mol/LVa=（Va+Vb）×0.1mol/L，所以

Va

Vb

=

15

2

，故答案為：

15

2

；
（4）根據(jù)電荷守恒可知c（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），溶液顯中性時(shí)c（OH^-）=c（H⁺），故c（CH₃COO^-）=c（Na⁺），溶液中c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液中c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）=

1

2

×bmol?L^-1=

b

2

mol?L^-1，故混合后溶液中c（CH₃COOH）=

1

2

×cmol?L^-1-

b

2

mol?L^-1=0.5（c-b）mol/L，CH₃COOH的電離常數(shù)K_a=

10-7× b 2

1 2 (c-b)

=

b×10-7

c-b

，
故答案為：

b×10-7

c-b

；
（5）根據(jù)溶液中強(qiáng)酸制弱酸的原理以及反應(yīng)HA+HB^-（少量）=A^-+H₂B，H₂B（少量）+C^-=HB^-+HC，可以確定酸性強(qiáng)弱是：HA＞H₂B＞HC＞HB^-，酸性越強(qiáng)，弱酸的電離平衡常數(shù)越大，故答案為：①④②③．

點(diǎn)評(píng)：本題考查范圍廣，題目跨度大，考查了反應(yīng)熱的求算、化學(xué)平衡常數(shù)及影響因素、離子方程式書(shū)寫(xiě)、酸堿中和的計(jì)算、弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)、強(qiáng)酸制弱酸等等，題目難度中等．