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=10－5 mol?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(CO32－)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(CO32－)＞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=10－5 mol?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(CO32－)＞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(CO32－)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。