Question

平衡是化学反应原理中的重要内容。按要求回答下列问题：
（1）已知：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)     ΔH₁ 平衡常数为K₁
2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)            ΔH₂ 平衡常数为K₂
则反应NO₂(g)+SO₂(g)SO₃(g)+NO(g)的ΔH="______" (用ΔH ₁和ΔH ₂表示)；此反应该温度下的平衡常数K=______(用K₁和K₂表示)。
（2）已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)，该反应在3L密闭容器中，在两种不同的条件下进行反应，A、B的起始物质的是分别为3.0mol和6.0mol，其中实验I的条件为T₁℃。A的物质的量随时间的变化如图所示。

①实验Ⅱ可能改变的条件是_______________。
②T₁℃时该反应的平衡常数为_____(用分数表 示)，达到平衡时，A的反应速率为____。
（3）已知HCN溶液的电离平衡常数Ka=10^－5mol?L^－1，c_平衡(HCN)≈c_起始(HCN)，水的电离可不计，则此温度下0.1 mol?L^－1的HCN溶液的pH=_________。
（4）对于0.1mol?L^－1 Na₂CO₃溶液，该溶液中离子浓度由大到小的顺序是______，向该溶液中加水稀释的过程中，c(H₂CO₃)逐渐____(填“增大”“不变”或“减小”， 下同) ，c(H₂CO₃)/ c(CO₃^2－)逐渐______。

Answer 1

(1) (ΔH₁-ΔH₂) /2 ；(K₁/K₂)^1/2(只要表示方式正确均给分)
(2)①加压，加催化剂(2分，少一种扣1分，错一种倒扣1分)；
②9/14(3分，有单位的扣1分)；0.012 mol?L^－1?min^－1(单位错误或不写单位均扣1分。)
(3)3；
(4)c(Na⁺)＞c(CO₃^2－)＞c(OH^－)＞c(HCO₃^－)＞c(H⁺)(；减小(1分)，增大(1分)(没有按要求填写的不得分，如“增加”等)。

解析试题分析：（1）第一个反应计量数同除以2，第二个反应的逆反应计量数同除以2，相加可得要求的反应，根据盖斯定律，?H=-1/2?H₁—1/2?H₂= (ΔH₁-ΔH₂) /2 ；分步反应加和，平衡常数为相乘，系数变化的倍数为指数，则K=(K₁/K₂)^1/2
（2）①反应II反应速率加快，但平衡时A的物质的量不变，说明平衡不移动，因为该反应气体的系数不变，所以可能改变的条件是：加压，加催化剂
②根据“三段式”进行计算：A(g)+B(g) C(g)+D(g)
初始浓度(mol?L?¹)       1    2        0   0
初始浓度(mol?L?¹)      0.6   0.6       0.6  0.6
初始浓度(mol?L?¹)      0.4   1.4       0.6  0.6
平衡常数=0.6mol/L×0.6mol/L÷(0.4mol/L×1.4mol?L?¹)= 9/14；
A的反应速率="0.6" mol/L÷40min=0.012 mol?L^－1?min^－1
（3）HCN的电离方程式为：HCN H⁺+ CN^-，因为水的电离可不计，所以H⁺浓度等于CN^-浓度，则电离平衡常数K a=c²（H⁺）÷0.1mol?L?¹=10^－5mol?L^－1，解得c（H⁺）=10^－3mol?L^－1，pH=—lgc（H⁺）=3。
（4）Na₂CO₃为弱酸强碱盐，CO₃²?发生水解反应，第一步反应为：CO₃²?+H₂O HCO₃?+OH?，所以离子浓度由大到小的顺序是：c(Na⁺)＞c(CO₃^2－)＞c(OH^－)＞c(HCO₃^－)＞c(H⁺)；向该溶液中加水稀释的过程中，溶液的体积逐渐变大，所以c(H₂CO₃)逐渐减小；加水稀释，水解平衡向右移动，所以c(H₂CO₃)/ c(CO₃^2－)逐渐增大。
考点：本题考查焓变、平衡常数、反应速率、pH的计算，离子浓度比较。