在酸碱中和反应放热中放热对平衡常数有影响吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-11-21 22:07 标签： 酸碱中和反应放热
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某研究小组对一元有机弱酸HA在溶剂苯和水的混合体系中的溶解度进行研究．25℃时，弱酸HA在水中部分电离，HA的电离度（电离度为已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数的百分率）为0.20；在苯中部分发生双聚反应，生成（HA）2．该平衡体系中，一元有机弱酸HA在溶剂苯（B）和水（W）中的分配系数为K，K==1.0，即达到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1：1．（已知：lg2≈0.3，lg3≈0.5）
其他相关信息如表：
25℃时的平衡体系（苯、水、HA）
起始总浓度/mol•L﹣1
在水中：HA⇌H++A﹣
3.0×10﹣3
在苯中：2HA⇌（HA）2
4.0×10﹣3
回答下列问题：
（1）25℃时，该水溶液的pH为　．
（2）25℃时，混合体系中HA在苯中发生双聚反应，若测得某时刻溶液中微粒的浓度满足=130，则反应向　　（填“正反应”或“逆反应”）方向进行．
（3）下列有关该混合体系的说法不正确的是　　．
A．用分液漏斗分离得到水溶液和苯溶液，若水溶液中加入少量水，苯溶液中加入少量苯，则上述平衡均正向移动，且c（HA）均减小
B．升高温度，HA的电离平衡常数K1和2HA⇌（HA）2的平衡常数K2均变大
C．用酸碱中和滴定的分析方法可以测出HA的起始总浓度
D.25℃时，若再加入一定量的HA固体，则水和苯中HA的起始总浓度之比仍为3：4
（4）25℃时，用0.1000mol•L﹣1的氢氧化钠溶液滴定20.00mL
0.1000mol•L﹣1 HA的水溶液，请在图中画出滴定曲线示意图．
【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡．
【专题】电离平衡与溶液的pH专题．
【分析】（1）根据溶液中氢离子浓度计算出溶液的pH；根据K=c（HA）B/c（HA）W=1.0及HA在水溶液中的物质的量浓度计算出苯体系中HA的转化率；
（2）计算出该温度下苯条件下中的平衡常数，然后=130与平衡常数进行比较，若大小平衡常数，说明平衡向着逆反应方向移动，否则向着正反应方向移动；
（3）A、水溶液中促进了电离，平衡向着正向移动，苯体系中平衡向着分子数增大的方向移动；
B、弱电解质的电离为吸热反应，而在苯中HA发生二聚反应2HA⇌（HA）2为放热方向，温度对平衡常数影响不同；
C、用酸碱中和滴定的方法，可以测出HA的起始总浓度；
D、在饱和溶液中水和苯中HA的起始总浓度之比为3：4，否则不是；
（4）加入氢氧化钠溶液体积为0时，0.1000mol/L
HA的溶液中氢离子浓度为0.02mol/L，计算出此时的pH；当加入氢氧化钠溶液体积为20mL时二者恰好反应，图象中出现突变区间，据此画出滴定曲线示意图．
【解答】解：（1）在25℃时，弱酸HA在水中部分电离，HA的电离度为0.20，则溶液中电离的HA的物质的量浓度为：3.0×10﹣3 mol•L﹣1×0.2=6.0×10﹣4 mol•L﹣1，电离的c（A﹣）=c（H+）=6.0×10﹣4 mol•L﹣1，该溶液的pH=﹣lgc（H+）=﹣lg6.0×10﹣4=4﹣lg6=4﹣lg2﹣lg3=4﹣0.3﹣0.5=3.2；
故答案为：3.2；
（2）在苯中反应2HA⇌（HA）2的平衡常数为：K=≈138.9，由于=130＜K，平衡向着正反应方向移动，
故答案为：正反应；
（3）A、用分液漏斗分离得到水溶液和苯溶液，若水溶液中加入少量水，浓度越小，电离程度越大，则上述平衡正移，且c（HA）减小；而苯溶液中加少量苯，稀释过程，平衡将向分子数增大方向移动，但c（HA）会减小，故A错误；
B、升高温度，HA的电离是吸热，平衡常数K1变大；2HA=（HA）2放热反应，其平衡常数K2变小，故B错误；
C、若用酸碱中和滴定的分析方法，可以测出HA的起始总浓度，完全反应生成弱酸钠盐，虽然不是中性，但可用接近的指示剂变色判断，故C正确；
D、在25℃时，若再加入一定量的HA固体，饱和溶液则水和苯中HA的起始总浓度之比仍为3：4，不饱和溶液浓度会变大，所以无法判断，故D错误；
故答案为：ABD；
（4）滴定前溶液中氢离子浓度为：0.1mol/L×0.2=0.02mol/L，溶液的pH为：﹣lg0.02=2﹣lg2=1.7，即氢氧化钠溶液体积为0时，图象中的pH为1.7；二者浓度相同，当滴入氢氧化钠溶液体积在20mL时，图象中会出现pH突变区间，所以该滴定曲线示意图为：，
故答案为：
【点评】本题考查了化学平衡的计算、反应热和焓变、中和滴定及滴定曲线等知识，题目难度较大，注意掌握根据化学平衡进行的计算方法，明确自发反应条件与焓变和熵变的关系，能够根据题中滴定数据画出滴定曲线．
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标明下列反应中各共轭酸碱对，并写出它们的解离平衡常数表达式和求平衡常数的值。
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提问人：匿名网友
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验证码提交中……物质的酸碱程度和温度有关吗
酒阑客散00285
严格地讲与温度有关,但通常无须考虑.一般能够呈酸碱性的物质可分为强电解质和弱电解质.强电解质在溶液中完全电离,物质酸碱强度与溶液中H+或OH-离子的活度（有效浓度）有关,活度与阴阳离子间相互作用强弱有关,后者与离子运动有一定关系,因而与温度有一定关系,所以对于强电解质物质,其酸碱程度和温度有一定的关系.弱电解质在溶液中部分电离,存在平衡常数K.对于指定反应,平衡常数K随温度变化：温度升高时,吸热反应的K值增大,而放热反应的K值减小.K值变化会导致酸碱平衡移动,即H+离子或OH-离子浓度变化,溶液pH值变化,所以弱电解质溶液的酸碱性与温度有关.由于在日常温度变化范围内温度引起的上述变化一般很小,如水的电离常数Kw：10℃时为2.96×10^-15,25℃时为1.0×10^-14,90℃时为3.73×10^-13,所以通常不必考虑温度对物质酸碱程度的影响（除非精确计算）.
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