分析:Ⅰ.(1)酸和碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子的反应,等pH等体积的Ba(OH)
2、NaOH和NH
3?H
2O三种溶液中氢氧根离子浓度相等,但一水合氨还能电离出氢氧根离子,导致其使用的酸最多;酸和碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子的反应,等体积等物质的量浓度的Ba(OH)
2、NaOH和NH
3?H
2O三种溶液分别和等浓度的盐酸混合,且混合溶液呈中性,能电离出氢氧根离子的物质的量越多,需要的酸体积越大,氯化铵的溶液呈酸性,要使混合溶液呈中性,则盐酸的量应该稍微少些;
(2)将a mol?L
-1的氨水与b mol?L
-1的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,溶液中c(OH
-)=1×10
-7mol/L,根据氨水的电离平衡常数表达式计算出K
b;
(3)氨水和NH
4Cl等物质的量混合配制成的稀溶液,c(Cl
-)<c(NH
4+),根据电荷守恒可知,溶液中c(OH
-)>c(H
+),溶液显示碱性,然后根据盐的水解、弱电解质电离、电荷守恒、物料守恒进行判断;
Ⅱ.(1)由图象与表格可知,在75min时达到平衡,甲酸某酯的转化率为24%,计算出平衡时反应混合物各物质的物质的量,代入表达式计算;
(2)由图表可知,15min时,甲酸某酯的转化率为6.7%;20min时,甲酸某酯的转化率为11.2%,两次时刻剩余的甲酸某酯的物质的量之差,即为15~20min范围内甲酸某酯的减少量;根据题目图表可知反应速率为单位时间内物质的量的变化,15~20min范围内甲酸某酯的平均速率为
,据此求解;
(3)甲酸具有催化作用,加快反应,开始氢离子浓度小,催化效果不明显,随着反应进行氢离子浓度增大,催化效果明显,甲酸增加到一定程度后,浓度对反应速率的影响成主导因素,特别是逆反应速率的增大,当达到平衡时,反应速率几乎不变.
解答:
解:Ⅰ.(1)酸和碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子的反应,等pH等体积的Ba(OH)
2、NaOH和NH
3?H
2O三种溶液中氢氧根离子浓度相等,但一水合氨还能电离出氢氧根离子,导致其使用的酸最多,氢氧化钡和氢氧化钠溶液使用的盐酸的体积相等,即V
1 =V
2<V
3,
酸和碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子的反应,等体积等物质的量浓度的Ba(OH)
2、NaOH和NH
3?H
2O三种溶液分别和等浓度的盐酸混合,且混合溶液呈中性,能电离出氢氧根离子的物质的量越多,需要的酸体积越大,等物质的量的这三种溶液,电离出氢氧根离子物质的量最大的是氢氧化钡,氨水需要盐酸的量小于氢氧化钠,所以需要盐酸体积大小顺序是V
1 >V
2>V
3;
故答案为:V
1 =V
2<V
3;V
1 >V
2>V
3;
(2)将a mol?L
-1的氨水与b mol?L
-1的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,溶液中c(OH
-)=1×10
-7mol/L,
溶液中c(NH
4+)=c(Cl
-)=
mol/L,混合后反应前c(NH
3?H
2O)=
mol/L,则反应后c(NH
3?H
2O)=(
-
)mol/L,K
b=
=
=10
-7,
故答案为:10
-7;
(3)氨水和NH
4Cl等物质的量混合配制成的稀溶液,c(Cl
-)<c(NH
4+),根据电荷守恒可知:c(OH
-)>c(H
+),
A、氨水的电离作用大于NH
4Cl的水解作用:由于溶液显示碱性,说明氨水的电离程度大于铵根离子的水解程度,故A正确;
B、氨水的电离作用小于NH
4Cl的水解作用:根据A可知,氨水的电离程度大于氯化铵的水解程度,故B错误;
C、氨水的存在抑制了NH
4Cl的水解:铵根离子存在水解平衡,氨水电离出铵根离子和氢氧根离子,溶液中铵根离子浓度增大,抑制了氯化铵中铵根离子的水解程度,故C正确;
D、NH
4Cl的存在抑制了氨水的电离:氯化铵电离出铵根离子,使溶液中铵根离子浓度增大,氨水的电离程度减小,氯化铵抑制了氨水的电离,故D正确;
E、c(H
+)>c(OH
-):由于c(Cl
-)<c(NH
4+),根据电荷守恒可知:c(OH
-)>c(H
+),故E错误;
F、c(NH
3?H
2O)>c(NH
4+):由于氨水的电离程度大于铵根离子的水解程度,则c(NH
3?H
2O)<c(NH
4+),故F错误;
G、c(NH
3?H
2O)+c(NH
4+)=2c(Cl
-):根据物料守恒可得:c(NH
3?H
2O)+c(NH
4+)=2c(Cl
-),故G正确;
H、c(NH
3?H
2O)+c(OH
-)=c(Cl
-)+c(H
+):根据电荷守恒可得:①c(NH
4+)+c(H
+)=c(Cl
-)+c(OH
-),根据物料守恒:②c(NH
3?H
2O)+c(NH
4+)=2c(Cl
-),将②-①可得:c(NH
3?H
2O)+c(OH
-)=c(Cl
-)+c(H
+),故H正确;
故答案为:BEF;
Ⅱ.(1)某种甲酸酯水解反应方程式为:HCOOR(l)+H
2O(l)?HCOOH(l)+ROH (l),由图象与表格可知,在75min时达到平衡,甲酸某酯的转化率为24%,所以甲酸某酯转化的物质的量为1.00×24%=0.24mol,结合方程式可计算得平衡时,甲酸某酯物质的量=0.76mol,水的物质的量1.75mol,甲酸的物质的量=0.25mol,某醇的物质的量=0.76mol,
故答案为:0.76;
(2)15min时,甲酸某酯的转化率为6.7%,所以15min时,甲酸某酯的浓度为:(1-1.00×6.7%)mol/L=0.933mol/L;20min时,甲酸甲酯的转化率为11.2%所以20min时,甲酸甲酯的浓度为(1-1.00×11.2%)mol/L=0.888mol/L,所以15至20min甲酸甲酯的减少量为0.933mol/L-0.888mol/L=0.045mol/L,则甲酸甲酯的平均速率=
=0.009mol?L
-1?min
-1,
故答案为:0.009;
(3)从题给数据不难看出,平均速率的变化随转化率的增大先增大再减小,后保持不变.因为反应开始甲酸甲酯的浓度大,所以反应速率较大,后随着反应进行甲酸甲酯的浓度减小,反应速率减小,当达到平衡时,反应速率几乎不变;①反应初期:虽然甲酸甲酯的量较大,但甲酸量很小,催化效果不明显,反应速率较慢.②反应中期:甲酸量逐渐增多,催化效果显著,反应速率明显增大;③反应后期:甲酸量增加到一定程度后,浓度对反应速率的影响成主导因素,特别是逆反应速率的增大,使总反应速率逐渐减小,直至为零,
故答案为:催化剂.