Question

平衡是化學(xué)反應(yīng)原理中的重要內(nèi)容。按要求回答下列問題：
（1）已知：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)     ΔH₁ 平衡常數(shù)為K₁
2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)            ΔH₂ 平衡常數(shù)為K₂
則反應(yīng)NO₂(g)+SO₂(g)SO₃(g)+NO(g)的ΔH="______" (用ΔH ₁和ΔH ₂表示)；此反應(yīng)該溫度下的平衡常數(shù)K=______(用K₁和K₂表示)。
（2）已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)，該反應(yīng)在3L密閉容器中，在兩種不同的條件下進行反應(yīng)，A、B的起始物質(zhì)的是分別為3.0mol和6.0mol，其中實驗I的條件為T₁℃。A的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。

①實驗Ⅱ可能改變的條件是_______________。
②T₁℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____(用分數(shù)表 示)，達到平衡時，A的反應(yīng)速率為____。
（3）已知HCN溶液的電離平衡常數(shù)Ka=10^－5mol?L^－1，c_平衡(HCN)≈c_起始(HCN)，水的電離可不計，則此溫度下0.1 mol?L^－1的HCN溶液的pH=_________。
（4）對于0.1mol?L^－1 Na₂CO₃溶液，該溶液中離子濃度由大到小的順序是______，向該溶液中加水稀釋的過程中，c(H₂CO₃)逐漸____(填“增大”“不變”或“減小”， 下同) ，c(H₂CO₃)/ c(CO₃^2－)逐漸______。

Answer 1

(1) (ΔH₁-ΔH₂) /2 ；(K₁/K₂)^1/2(只要表示方式正確均給分)
(2)①加壓，加催化劑(2分，少一種扣1分，錯一種倒扣1分)；
②9/14(3分，有單位的扣1分)；0.012 mol?L^－1?min^－1(單位錯誤或不寫單位均扣1分。)
(3)3；
(4)c(Na⁺)＞c(CO₃^2－)＞c(OH^－)＞c(HCO₃^－)＞c(H⁺)(；減小(1分)，增大(1分)(沒有按要求填寫的不得分，如“增加”等)。

解析試題分析：（1）第一個反應(yīng)計量數(shù)同除以2，第二個反應(yīng)的逆反應(yīng)計量數(shù)同除以2，相加可得要求的反應(yīng)，根據(jù)蓋斯定律，?H=-1/2?H₁—1/2?H₂= (ΔH₁-ΔH₂) /2 ；分步反應(yīng)加和，平衡常數(shù)為相乘，系數(shù)變化的倍數(shù)為指數(shù)，則K=(K₁/K₂)^1/2
（2）①反應(yīng)II反應(yīng)速率加快，但平衡時A的物質(zhì)的量不變，說明平衡不移動，因為該反應(yīng)氣體的系數(shù)不變，所以可能改變的條件是：加壓，加催化劑
②根據(jù)“三段式”進行計算：A(g)+B(g) C(g)+D(g)
初始濃度(mol?L?¹)       1    2        0   0
初始濃度(mol?L?¹)      0.6   0.6       0.6  0.6
初始濃度(mol?L?¹)      0.4   1.4       0.6  0.6
平衡常數(shù)=0.6mol/L×0.6mol/L÷(0.4mol/L×1.4mol?L?¹)= 9/14；
A的反應(yīng)速率="0.6" mol/L÷40min=0.012 mol?L^－1?min^－1
（3）HCN的電離方程式為：HCN H⁺+ CN^-，因為水的電離可不計，所以H⁺濃度等于CN^-濃度，則電離平衡常數(shù)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為弱酸強堿鹽，CO₃²?發(fā)生水解反應(yīng)，第一步反應(yīng)為：CO₃²?+H₂O HCO₃?+OH?，所以離子濃度由大到小的順序是：c(Na⁺)＞c(CO₃^2－)＞c(OH^－)＞c(HCO₃^－)＞c(H⁺)；向該溶液中加水稀釋的過程中，溶液的體積逐漸變大，所以c(H₂CO₃)逐漸減小；加水稀釋，水解平衡向右移動，所以c(H₂CO₃)/ c(CO₃^2－)逐漸增大。
考點：本題考查焓變、平衡常數(shù)、反應(yīng)速率、pH的計算，離子濃度比較。