Question

19．平衡原理探究题
化学学科中存在着多种可逆过程和动态平衡，主要有化学平衡、电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡等，且均遵循勒夏特列原理．请回答下列问题．
（1）一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中，可逆反应
A（g）+2B（g）?4C（g）△H＞0
达到平衡时，c（A）=2mol/L，c（B）=7mol/L，c（C）=4mol/L．试确定B的起始浓度c（B）的取值范围是[用c（B）、≤、≥、＜、＞、mol/L表示]3mol/L≤c（B）≤9mol/L，若改变条件重新达到平衡后体系中C的质量分数增大，下列措施可行的是C
A、增加C的物质的量    B、加压     C、升温      D、使用催化剂
（2）某学习小组探究盐样品K₂CO₃溶液显碱性的原因，取出少量向其中滴入2滴酚酞试液，溶液呈红色．甲同学认为是配制溶液所用样品中混有KOH，乙同学认为是盐水解．请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判，填空回答：

滴加试剂及量	所根据的现象	结论
		是盐水解之故

（3）常温下，取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化
如图所示．则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是B（填“A”或“B”）．设盐酸中加入的Zn质量
为m₁，醋酸溶液中加入的Zn质量为m₂．则m₁＜m₂（选填“＜”、“=”、“＞”）

Answer 1

分析 （1）由正反应开始建立平衡，B的起始浓度最大，由逆反应开始建立平衡，B的起始浓度最小，据此计算；结合选项运用平衡移动原理分析解答；
（2）K₂CO₃ 溶液中的碳酸根离子易水解显碱性，向红色溶液中加入足量BaCl₂溶液，生成碳酸钡沉淀，根据颜色的变化分析；
（3）从醋酸是弱电解质的角度分析，醋酸与Zn反应同时，电离出H⁺，pH变化较缓慢；pH值变化相同，醋酸参加反应的氢离子比盐酸多．

解答 解：（1）由正反应开始建立平衡，B的起始浓度最大，B的浓度变化量为4mol/L×$\frac{1}{2}$=2mol/L，故B浓度最大值为7mol/L+2mol/L=9mol/L，
由逆反应开始建立平衡，B的起始浓度最小，B的浓度变化=2△c（A）=2mol/L×2=4mol/L，故B的浓度最小值为7mol/L-4mol/L=3mol/L，故B的起始浓度c（B）的取值范围是3 mol/L≤c（B）≤9 mol/L；
若改变条件重新达到平衡后体系中C的质量分数增大，应使平衡向正反应方向移动，
A．增加C的物质的量，等效为增大压强，平衡向逆反应方向移动，C的质量分数降低，故A错误；
B．加压，平衡向逆反应方向移动，C的质量分数降低，故B错误；
C．升温，平衡向正反应方向移动，C的质量分数增大，故C正确；
D．使用催化剂，平衡不移动，C的质量分数不变，故D错误；
故答案为：3 mol/L≤c（B）≤9 mol/L；C；
（2）酚酞遇碱变红色，该溶液呈红色说明是碱性溶液，要验证该溶液遇酚酞是由于水解造成的，可用以下方法，向红色溶液中加入足量BaCl₂溶液，如果溶液红色褪去，说明是盐水解的原因，故答案为：

滴加试剂及量	所根据的现象	结论
足量BaCl2溶液	红色褪去	是盐水解之故

（3）由于醋酸是弱电解质，与Zn反应同时，电离出H⁺，所以pH变化较缓慢，所以B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线．由图知盐酸和醋酸的pH变化都是由2到4，盐酸中氢离子浓度逐渐减小，但醋酸中存在电离平衡，氢离子和锌反应时促进醋酸电离，补充反应的氢离子，所以醋酸是边反应边电离H⁺，故消耗的Zn多，所以m₁＜m₂，答案
为：B；＜．

点评 本题考查较为综合，涉及弱电解质的电离、化学平衡、难溶电解质的溶解平衡、盐类水解等知识点，难度较大，弱电解质的电离平衡、化学平衡是高考的热点，应熟练掌握．