Question

应用化学反应原理知识解决下列问题．
（1）某温度下纯水中c（H⁺）=2.0×10^-7mol?L^-1，则此纯水中的c（OH^-）=

 

．
（2）将某CH₃COOH溶液稀释10倍，则稀释后的溶液中c（H⁺）

 

原来的十分之一（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）0.1mol?L^-1的下列溶液①HCl、②CH₃COOH、③CH₃COONa、④FeCl₃、⑤NaOH中pH最大的是

 

（填序号）；实验室配制的氯化铁溶液显弱酸性的原因

 

（用离子方程式表示）．
（4）一定条件下22g二氧化碳气体与足量氢气反应生成气态甲醇（CH₃OH）和水蒸气时，放出247.5kJ热量，其反应的热化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：水的电离,热化学方程式,弱电解质在水溶液中的电离平衡,盐类水解的应用

专题：化学反应中的能量变化,电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）根据纯水中c（OH^-）=c（H⁺），溶液显示中性进行分析；
（2）CH₃COOH溶液中存在：CH₃COOHCH₃COO^-+H⁺，加水稀释，促进电解质电离，n（H⁺）增大，据此分析；
（3）①盐酸是强酸完全电离，0.1mol/LHCl溶液中C（H⁺）=0.1mol/L；
②乙酸是弱酸，在水溶液里不完全电离，0.1mol/LCH₃COOH溶液C（H⁺）＜0.1mol/L；
③CH₃COONa是弱酸强碱盐，水解溶液显碱性；
④FeCl₃是强酸弱碱盐，水解溶液显酸性；
⑤氢氧化钠是强碱，完全电离，0.1mol/LNaOH溶液中，C（OH^-）=0.1mol/L；
FeCl₃在溶液中水解生成氢氧化铁，溶液酸性；
（4）计算1mol二氧化碳和氢气化合生成甲醇和水放出的热量，结合热化学方程式书写方法标注物质聚集状态和反应焓变写出．

解答： 解：（1）纯水显示中性，c（OH^-）=c（H⁺）=2.0×10^-7mol/L，
故答案为：2.0×10^-7；
（2）CH₃COOH溶液中存在：CH₃COOHCH₃COO^-+H⁺，加水稀释，促进电解质电离，n（H⁺）增大，所以
则稀释后的溶液中c（H⁺）大于原来的十分之一，故答案为：大于；
（3）①盐酸是强酸完全电离，0.1mol/LHCl溶液中C（H⁺）=0.1mol/L，所以PH=1；
②乙酸是弱酸，在水溶液里不完全电离，0.1mol/LCH₃COOH溶液C（H⁺）＜0.1mol/L，所以PH＞1；
③CH₃COONa是弱酸强碱盐，水解溶液显碱性，所以PH＞7；
④FeCl₃是强酸弱碱盐，水解溶液显酸性，则PH＜7；
⑤氢氧化钠是强碱，完全电离，0.1mol/LNaOH溶液中，C（OH^-）=0.1mol/L，则C（H⁺）=10^-13mol/L，所以PH=13；
由于一般盐的水解程度较小，所以由盐水解引起的溶液的酸碱性一般较弱，所以pH由小到大排列顺序为①②④③⑤；
FeCl₃在溶液中水解显酸性，水解离子方程式为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，
故答案为：⑤Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；
（4）22g CO₂气体完全合成CH₃OH和水蒸气放出热量247.5kJ，则1mol CO₂完全合成CH₃OH和水蒸气放热495.0kJ，
热化学方程式为：CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g ）△H=-495.0kJ?mol^-1，
故答案为：CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g ）△H=-495.0kJ?mol^-1．

点评：本题考查弱电解质的电离、pH计算、盐类水解及热化学方程式书写，题目难度不大，本题注意从电离方程式CH₃COOHCH₃COO^-+H⁺，分析稀释对离子浓度的影响，对于书写热化学方程式，要注意水的状态是气体．