Question

（16分）醋酸是一種常見的弱酸。

（1）假如某醋酸溶液中c(CH3COOH)=0.10mol/L，c(H+)=1.3×10-3mol/L，則此時c(CH3COO-)約為

mol/L；計算此時醋酸的電離平衡常數(shù)，寫出計算過程。[注: c平衡(CH3COOH)≈0.10mol/L，水的電離可忽略不計]

（2）為了探究鎂條與鹽酸、醋酸反應時，濃度或溫度對反應速率(觀察鎂條消失的時間)的影響，準備了以下化學用品：0.20 mol·L－1與0.40 mol·L－1的HCl溶液、0.20 mol·L－1與0.40 mol·L－1的CH3COOH溶液、4條鎂條(形狀、大小、質(zhì)量相同)、幾支試管和膠頭滴管，酸液溫度控制為298 K和308 K。

①酸液都取足量、相同體積，請你幫助完成以下實驗設計表：

實驗 編號	溫度 (K)	鹽酸濃度 (mol·L－1)	醋酸濃度 (mol·L－1)	實驗目的
a	298	0.20		I.實驗a和b是探究 對鎂與鹽酸反應速率的影響； II．實驗a和c是探究 對鎂與鹽酸反應速率的影響； III．實驗a和d是探究相同溫度下，相同濃度的鹽酸、醋酸與鎂反應速率的區(qū)別
b	308	0.20
c	298	0.40
d

 

②若①中實驗a鎂條消失的時間是20 s，則鎂條剩余質(zhì)量與時間關系圖如下圖。假設：該反應溫度每升高10 ℃，反應速率是原來的2倍；溫度相同時，醋酸是相同濃度鹽酸平均速度的1/2，請在此圖中大致畫出“實驗b”、“實驗d”的鎂條剩余質(zhì)量與時間關系曲線，請注意必要的標注。

（3）鎂及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應用，依據(jù)鎂的性質(zhì)、用途等回答下列問題：

已知：①Mg(s)＋2H2O(g)===Mg(OH)2(s)＋H2(g)　ΔH1＝－441 kJ·mol－1　

②H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH2＝＋242 kJ·mol－1　

③Mg(s)＋O2(g)===MgO(s)　ΔH3＝－602 kJ·mol－1。

則氫氧化鎂分解的熱化學方程式是 。

 

Answer 1

(1) 1.3×10-3 （1分）；

=( 1.3×10-3)2/0.10 mol/L=1.7×10-5 mol/L（3分）

(2) ①Ⅰ、溫度（1分） 　II、不同濃度（1分） d. 298�。�2分） 0.20（2分）

②見下圖（4分，每條曲線2分，不標注共扣2分，曲線趨勢錯、終點錯不給分）

 

（3） Mg(OH)2(s)===MgO(s)＋H2O(g)　ΔH＝＋81 kJ/mol.（2分）

【解析】

試題分析：（1）某醋酸溶液中c(CH3COOH)=0.10mol/L，CH3COOH CH3COO-+ H+；c(H+)= 1.3× 10-3mol/L ，則此時c(CH3COO-)= c(H+)=1.3×10-3mol/L；此時醋酸的電離平衡常數(shù)=( 1.3×10-3)2/0.10 mol/L=1.7×10-5 mol/L（2）①Ⅰ、反應的其他條件相同，而溫度不同，因此實驗a和b是探究溫度對鎂與鹽酸反應速率的影響；II．實驗a和c的溫度相同we鹽酸的濃度不相同，因此實驗a和c是探究濃度對鎂與鹽酸反應速率的影響；III．實驗a和d是探究相同溫度下，相同濃度的鹽酸、醋酸與鎂反應速率的區(qū)別，所以實驗d的反應溫度是298，鹽酸與醋酸的濃度0.20mol/L；②若①中實驗a鎂條消失的時間是20 s，則鎂條剩余質(zhì)量與時間關系圖如圖。假設：該反應溫度每升高10 ℃，反應速率是原來的2倍；溫度相同時，醋酸是相同濃度鹽酸平均速度的1/2，則在此圖中大致畫出“實驗b”、“實驗d”的鎂條剩余質(zhì)量與時間關系曲線如下圖，。（3）②＋③－①，整理可得：Mg(OH)2(s)===MgO(s)＋H2O(g)　ΔH＝＋81 kJ/mol。

考點：考查弱電解質(zhì)的電離平衡、電離平衡常數(shù)的計算、影響速率的各種因素的圖像法表示、蓋斯定律的應用、熱化學 的書寫的知識。