Question

运用反应原理研究氮、硫、氯、碘及其化合物的反应有重要意义。
（1）在反应：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)的混合体系中，SO₃的百分含量和温度的关系如下图(曲线上任何一点都表示平衡状态）：

①2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)的△H        0（填“>”或“<”）；若在恒温、恒压时，向该平衡体系中通入氦气平衡将        移动（填“向左”、“向右”或“不”）；
②当温度为T₁，反应进行到状态D时，V_正        V_逆（填“>”、“<”或“=”）。
（2）①下图是一定条件下，N₂和H₂发生可逆反应生成1mol NH₃的能量变化图，该反应的热化学反应方程式                 。(△H用含Q₁、Q₂的代数式表示）

②25°C时，将a mol ? L^―1的氨水与b mol ? L^―1的盐酸等体积混合，所得溶液的pH=7，则c (NH₄⁺)         c(Cl^―)，a        b（填“>”、“<”或“=”）；
（3）海水中含有大量以化合态形式存在的氯、碘元素。已知：25⁰C时，K_sp(AgCl)=1.6×10^―10mol²?L^―2、K_sp(AgI)=1.5×10^―16mol²?L^―2。
在 25⁰C时，向 10mL0.002mol?L^―1的 NaCl溶液中滴入 10mL0.002mol?L^―1AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，向所得浊液中继续滴人0.1mol ?L^―1的NaI溶液，白色沉淀逐渐转化为黄色沉淀，其原因是        ，该反应的离子方程式                 。

Answer 1

（1）①＜   向左      ②＞
（2）①N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) △H=-2(Q₂-Q₁)KJ·mol^-1
（或1/2N₂(g)+3/2H₂(g) NH₃(g) △H=-(Q₂-Q₁)KJ·mol^-1）
②=      ＞
（3）K_SP(AgCl)＞K_SP(AgI)          AgCl+I^-=AgI+Cl^-

试题分析：（1）①读图可知，随着温度升高，SO₃的百分含量减小，前者使平衡向吸热方向移动，后者说明平衡向逆反应方向移动，因此逆反应是吸热反应，则正反应是△H<0的放热反应；恒温恒压时通入惰性气体，必须增大容器的体积、减小反应物和生成物的浓度，就是减小平衡体系的压强，由于正反应是气态物质体积减小的方向，减小压强使平衡向气态物质体积增大的方向移动，即平衡向左或逆反应方向移动；②SO₃的百分含量：D<A，说明D为T₁时的不平衡状态，反应应该向SO₃的百分含量增大或正反应的方向进行，所以v_正>v_逆；（2）①读图可知，生成1molNH₃(g)时放出的热量为（Q₂—Q₁）kJ，则1/2N₂(g)+3/2H₂(g)NH₃(g)  △H =—(Q₂—Q₁)kJ?mol^―l，若系数加倍，则N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H =—2(Q₂—Q₁)kJ?mol^―l；根据电解质溶液中电荷守恒可知，溶液中c(H⁺)+c(NH₄⁺)=c(Cl^―)+c(OH^―)，由于25℃时溶液的pH=7，则c(H⁺)= c(OH^―)，因此溶液中c(NH₄⁺)=c(Cl^―)；由于NH₃?H₂O+HCl=NH₄Cl+H₂O，假设a=b，酸碱完全中和后得到的NH₄Cl是强酸弱碱盐，所得溶液显弱酸性，pH<7，因此盐酸一定要不足，氨水一定要适当过量，所以a>b；（3）由于NaCl=Na⁺+Cl^―，则c(Cl^―)=0.002mol?L^―1，由于AgNO₃=Ag⁺+NO₃^―，则c(Ag⁺)=0.002mol?L^―1；等体积混合后，c(Cl^―)=0.001mol?L^―1、c(Ag⁺)=0.001mol?L^―1；由于AgCl(s)Ag⁺+Cl^―，则Qc(AgCl)=10^―3 mol?L^―1×10^―3 mol?L^―1=10^―6 mol²?L^―2> K_sp(AgCl)，故有白色沉淀生成；由于K_sp(AgCl)> K_sp(AgI)，根据沉淀转化的规律可知，白色沉淀容易转化为黄色沉淀，即AgCl(s)+I^―AgI(s)+Cl^―，该反应的平衡常数K=c(Cl^―)/c(I^―)="[" c(Ag⁺)?c(Cl^―)]/[ c(Ag⁺)?c(I^―)]=K_sp(AgCl)/K_sp(AgI)= 1.6×10^―10/1.5×10^―16=1.07×10⁶>10⁵，因此正反应几乎进行到底，则该反应为AgCl(s)+I^―=AgI(s)+Cl^―。