Question

【题目】化学反应原理对生产有重大的指导意义。回答下列问题：

（1）有两个温度相同的密闭容器A和B，容器A保持容积不变，容器B保持压强不变，起始时向容积相等的A、B中分别充入等量的C（碳）和H2O(g)，发生反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+ H2(g) （正反应为吸热反应），并分别达到平衡。

①H2O的体积分数：V(A)%_____V(B)%。(填“>”、“<” “=”)

②达到平衡后，在两容器中分别通入等量的氦气，则A中H2O的转化率_______(填“增大” “减小”、“不变”)；B中化学平衡_________移动(填“不”“向正反应方向”“向逆反应方向”)。

（2）某温度下，测得0.01mol·L-1 NaOH溶液的pH=10，则在该温度下Kw=______；在此温度下，将pH=11的NaOH溶液aL与pH=2的H2SO4溶液bL混合，若所得溶液为中性，则a:b=_______(假设混合时体积不变)。

Answer 1

【答案】 > 不变 向正反应方向 1×10-12 1：10

【解析】试题分析：本题考查外界条件对化学平衡的影响，水的离子积的计算，酸碱混合溶液pH的计算。

（1）① 反应C（s）+H2O（g）CO（g）+ H2（g）的特点是：正反应是气体分子数增大的反应。建立平衡过程中气体分子物质的量增大，平衡时气体分子物质的量大于起始物质的量；A为恒温恒容容器，建立平衡过程中A中气体压强增大，平衡时压强大于起始时压强；B为恒温恒压容器，建立平衡过程中B的体积增大，平衡时体积大于起始时体积；平衡时A中压强大于B中压强，B相当于在A达到平衡后减小压强，减小压强平衡向正反应方向移动，H2O的体积分数减小，V（A）%V（B）%。

②A为恒温恒容容器，通入氦气，各物质的浓度不变，化学平衡不移动，A中H2O的转化率不变。B为恒温恒压容器，通入氦气，体积增大，相当于减小压强，平衡向正反应方向移动。

（2）0.01mol/LNaOH溶液中c（OH-）=0.01mol/L，pH=10即c（H+）=110-10mol/L，该温度下KW=c（H+）·c（OH-）=110-10mol/L0.01mol/L=110-12mol2·L-2。因为NaOH溶液与H2SO4溶液混合后溶液为中性，则NaOH溶液中的OH-物质的量等于H2SO4溶液中H+物质的量， mol/LaL=110-2mol/LbL，则a：b=1:10。