Question

请按下列要求填空：

（1）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

①2H₂(g)+CO(g)=CH₃OH(g) H= - 90.8kJ•mol^-1

②2CH₃OH(g)=CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)  H= - 23.5kJ•mol^-1

③CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) H= - 41.3kJ•mol^-1

总反应：3H₂(g)+3CO(g)=CH₃OCH₃(g) +CO₂(g) H=            。

（2）已知反应2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)，某温度下的平衡常数为400，此温度下，在密闭容器中加入CH₃OH，反应到某时刻得各组分的浓度如下：

物质	CH3OH	CH3OCH3	H2O
浓度/(mol•L^-1)	0.44	0.6	0.6

若加入CH₃OH后，经10min反应达到平衡，此时c(CH₃OH)=           

（3）常温下，某水溶液M中存在的离子有：Na^＋、A^2-、HA^-、H^－、OH^－，存在的分子只有H₂O。请写出酸H₂A的第一步电离方程式               。

（4）已知：K_sp[Mg(OH)₂]=2×10^-11，K_sp[Cu(OH)₂]=2×10^-20。向Mg^2＋、Cu^2＋均为0.1mol•L^-1的溶液中逐滴加入过量NaOH溶液，最终溶液中c（Mg^2＋）/c（Cu^2＋）=          。

（5）在25℃下，将b mol•L^-1的醋酸与0.01 mol•L^-1的氢氧化钠溶液等体积混合，溶液呈中性，用含b的代数式表示醋酸的电离常数Ka=            。

Answer

（1）-246.4kJ•mol-1 （2）0.04mol•L-1

（3）H2A=H＋+HA- （4）1×109 （5）

【解析】

试题分析：（1）① 2H2(g) + CO(g) = CH3OH(g) H= - 90.8kJ•mol-1，②2CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) H= - 23.5kJ•mol-1，③ CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) H= - 41.3kJ•mol-1，将方程式①×2+②+③可得所求反应方程式，则△H = - 90.8 kJ/mol × 2-23.5 kJ/mol - 41.3 kJ/mol = -246.4kJ•mol-1。

（2）2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

某时刻 0.44 0.6 0.6

变化量 2x x x

平衡量0.44-2x 0.6+x 0.6+x

则[(0.6+x)×(0.6+x)]÷[(0.44-x)×(0.44-x)]=400，

解得x=0.2mol/L，所以反应达到平衡时c(CH3OH)=0.44-2×0.2=0.04mol•L-1 。

（3）溶液中存在的分子只有有H2O，说明H2A全部电离，溶液中还有HA-存在，说明HA-部分电离，所以酸H2A的第一步电离方程式为H2A=H＋+HA-。

（4）因为Ksp[Mg(OH)2]=2×10-11，Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20，由于NaOH溶液过量，所以c(Mg2＋)×c(OH－)2=2×10-11，c(Cu2＋) ×c(OH－)2=2×10-20，则最终溶液中c（Mg2＋）/c（Cu2＋）=（2×10-11）÷（2×10-20）=1×109。

（5）反应后的溶液呈中性，c(H＋)=c(OH－)=10-7mol/L，根据电荷守恒，c（Na＋） + c(H＋) = c(OH－ )+ c（Ac-） ，则 c(Na＋) = c(Ac－)。假设醋酸和氢氧化钠体积为1L，得到n（Na+）=0.01mol，n（HAc）=b mol，反应后溶液中醋酸的电离常数K=[10-7×(0.01÷2)]÷[(b÷2)-(0.01÷2)] =mol/L。

考点：考查盖斯定律的应用，化学反应速率的计算，