Question

I．在一個(gè)容積為2L的密閉容器中加入2molN₂和6molH₂，發(fā)生如下反應(yīng)：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，5min后達(dá)到平衡，測(cè)得c（NH₃）=0.5mol/L．
（1）該條件下此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=    ．溫度升高，則K值    ．（填“變大”、“變小”或“不變”）
（2）從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，用H₂的濃度變化表示的反應(yīng)速率為：    ．
（3）若平衡時(shí)，移走1mol N₂和3mol H₂，在相同溫度下再達(dá)平衡時(shí)c（NH₃）    0.25mol/L．（填“＞”、“＜”或“=”）
Ⅱ．25℃，將0.4mol/LCH₃COOH溶液和0.2mol/LNaOH溶液各100mL混合后，pH=5．（設(shè)混合后溶液總體積為兩溶液體積之和）
（1）混合溶液中離子濃度由大到小的順序是：    ．
（2）①c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=    moL/L
②c（CH₃COO^-）-c（CH₃COOH）=    mol/L
Ⅲ．已知25℃時(shí)，K_sp[Fe（OH）₃]=8×10^-39，該溫度下反應(yīng)Fe（OH）₃+3H⁺?Fe³⁺+3H₂O的平衡常數(shù)為    ．（列式并計(jì)算） 向0.001mob/L FeCl₃溶液中通入氨氣（體積變化忽略不計(jì)），開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的pH為    ．（lg5=0.7）

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ（1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書(shū)寫(xiě)；
該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，據(jù)此判斷溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響；
（2）根據(jù)v=計(jì)算v（NH₃），再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（H₂）；
（3）若平衡時(shí)，移走1mol N₂和3mol H₂，等效為原平衡體積增大一倍，降低壓強(qiáng)，若平衡不移動(dòng)，則c（NH₃）=0.25mol/L，但平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)；
Ⅱ（1）0.4mol/LCH₃COOH溶液和0.2mol/LNaOH溶液各100mL混合，反應(yīng)后的溶液中含CH₃COOH、CH₃COONa各0.02mol，溶液pH=5，說(shuō)明醋酸的電離程度大于醋酸根的水解程度，據(jù)此判斷排序；
（2）①根據(jù)物料守恒計(jì)算；
②根據(jù)物料守恒、電荷守恒計(jì)算；
Ⅲ．根據(jù)Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）?c³（OH^-），Kw=c（H⁺）?c（OH^-）及Fe（OH）₃+3H⁺?Fe³⁺+3H₂O的平衡常數(shù)表達(dá)式，可得3個(gè)常數(shù)的關(guān)系，進(jìn)行計(jì)算．
根據(jù)Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）?c³（OH^-）計(jì)算c（OH^-），再根據(jù)Kw=c（H⁺）?c（OH^-）計(jì)算c（H⁺），最后根據(jù)pH=-lgc（H⁺）計(jì)算．
解答：解：Ⅰ（1）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）平衡常數(shù)k=，該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)變小，
故答案為：；變��；
（2）5min后達(dá)到平衡，測(cè)得c（NH₃）=0.5mol/L，則v（NH₃）==0.1mol/（L?min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，v（H₂）=1.5v（NH₃）=1.5×0.1mol/（L?min）=0.15mol/（L?min）；
故答案為：0.15mol/（L?min）；
（3）若平衡時(shí)，移走1mol N₂和3mol H₂，等效為原平衡體積增大一倍，降低壓強(qiáng)，若平衡不移動(dòng)，則c（NH₃）=0.25mol/L，但平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故平衡時(shí)c（NH₃）＜0.25mol/L，
故答案為：＜；
Ⅱ（1）0.4mol/LCH₃COOH溶液和0.2mol/LNaOH溶液各100mL混合，反應(yīng)后的溶液中含CH₃COOH、CH₃COONa各0.02mol，溶液pH=5，溶液呈酸性，則c（H⁺）＞c（OH-），說(shuō)明醋酸的電離程度大于醋酸根的水解程度，則c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺），醋酸是弱電解質(zhì)，不能完全電離，則c（Na⁺）＞c（H⁺），故離子濃度由大到小的順序是：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（2）①反應(yīng)后的溶液中含CH₃COOH、CH₃COONa各0.02mol，溶液體積為200mL，根據(jù)物料守恒可知，c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）==0.2moL/L，
故答案為：0.2；
②根據(jù)物料守恒有：c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=2c（Na⁺），
根據(jù)電荷守恒有：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），
整理得：c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=2[c（OH^-）+c（CH₃COO^-）-c（H⁺）]
即c（CH₃COO^-）-c（CH₃COOH）=2[c（H⁺）-c（OH^-）]=2×（10^-5-10^-9）mol/L
故答案為：2×（10^-5-10^-9）；
8Ⅲ．Fe（OH）₃+3H⁺?Fe³⁺+3H₂O的平衡常數(shù)表達(dá)式k=，由Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）?c³（OH^-），Kw=c（H⁺）?c（OH^-），可知式k====8×10³，
向0.001mob/L FeCl₃溶液中通入氨氣（體積變化忽略不計(jì)），開(kāi)始沉淀時(shí)溶液中c（OH^-）==2×10^-12mol/L，故c（H⁺）==5×10^-3mol/L，故pH=-lgc（H⁺）=-lg5×10^-3=2.3，
故答案為：8×10³；2.3．
點(diǎn)評(píng)：本題屬于拼合型題目，涉及化學(xué)平衡與反應(yīng)速率、鹽類水解、平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算等，題目綜合性較大，難度中等，是一道不錯(cuò)的能力考查題，注意基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．