Question

【題目】化學反應原理對生產有重大的指導意義。回答下列問題：

（1）有兩個溫度相同的密閉容器A和B，容器A保持容積不變，容器B保持壓強不變，起始時向容積相等的A、B中分別充入等量的C（碳）和H2O(g)，發生反應：C(s)+H2O(g)CO(g)+ H2(g) （正反應為吸熱反應），并分別達到平衡。

①H2O的體積分數：V(A)%_____V(B)%。(填“>”、“<” “=”)

②達到平衡后，在兩容器中分別通入等量的氦氣，則A中H2O的轉化率_______(填“增大” “減小”、“不變”)；B中化學平衡_________移動(填“不”“向正反應方向”“向逆反應方向”)。

（2）某溫度下，測得0.01mol·L-1 NaOH溶液的pH=10，則在該溫度下Kw=______；在此溫度下，將pH=11的NaOH溶液aL與pH=2的H2SO4溶液bL混合，若所得溶液為中性，則a:b=_______(假設混合時體積不變)。

Answer 1

【答案】 > 不變 向正反應方向 1×10-12 1：10

【解析】試題分析：本題考查外界條件對化學平衡的影響，水的離子積的計算，酸堿混合溶液pH的計算。

（1）① 反應C（s）+H2O（g）CO（g）+ H2（g）的特點是：正反應是氣體分子數增大的反應。建立平衡過程中氣體分子物質的量增大，平衡時氣體分子物質的量大于起始物質的量；A為恒溫恒容容器，建立平衡過程中A中氣體壓強增大，平衡時壓強大于起始時壓強；B為恒溫恒壓容器，建立平衡過程中B的體積增大，平衡時體積大于起始時體積；平衡時A中壓強大于B中壓強，B相當于在A達到平衡后減小壓強，減小壓強平衡向正反應方向移動，H2O的體積分數減小，V（A）%V（B）%。

②A為恒溫恒容容器，通入氦氣，各物質的濃度不變，化學平衡不移動，A中H2O的轉化率不變。B為恒溫恒壓容器，通入氦氣，體積增大，相當于減小壓強，平衡向正反應方向移動。

（2）0.01mol/LNaOH溶液中c（OH-）=0.01mol/L，pH=10即c（H+）=110-10mol/L，該溫度下KW=c（H+）·c（OH-）=110-10mol/L0.01mol/L=110-12mol2·L-2。因為NaOH溶液與H2SO4溶液混合后溶液為中性，則NaOH溶液中的OH-物質的量等于H2SO4溶液中H+物質的量， mol/LaL=110-2mol/LbL，則a：b=1:10。