化学学科中的化学平衡.电离平衡.水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理．请回答下列问题:I．一定温度下.向1L密闭容器中加入1mol HI(g).发生反应2HI?H2+I2.H2物质的量随时间的变化如图所示．0-2min内的平均反应速率v(HI)= ．该温度下.H2(g)+I2的平衡常数K= ．相同温度下.若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍.则是原来的2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理．请回答下列问题：
I．一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol HI（g），发生反应2HI?H₂+I₂，H₂物质的量随时间的变化如图所示．0～2min内的平均反应速率v（HI）=

．
该温度下，H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的平衡常数K=

．相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原来的2倍，则

（填字母序号）是原来的2倍．
a．平衡常数 b．HI的平衡浓度 c．达到平衡的时间 d．平衡时H₂的体积分数
Ⅱ．常温下，将pH=3的盐酸aL分别与下列三种溶液混合，结果溶液均呈中性．
①浓度为1.0×10^-3mol?L^-1的氨水bL；
②c（OH^-）=1.0×10^-3mol?L^-1的氨水cL；
③c（OH^-）=1.0×10^-3mol?L^-1的氢氧化钡溶液dL；
则a、b、c、d之间由大到小的关系是

．
Ⅲ．工业废水中常含有一定量的CrO₄^2-，它们会对人体及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理．还原沉淀法是常用的一种方法．
CrO

H+

转化

Cr₂O

Fe2+

还原

Cr³⁺

CH-

沉淀

Cr（OH）₃↓
（1）转化过程中存在平衡2CrO₄^2-+2H^+? Cr₂O₇^2-+H₂O．能说明反应达到平衡状态的是

（填字母
序号）．
A．CrO₄^2-和Cr₂O₇^2-的浓度相同
B.2v（Cr₂O₇^2-）=v（CrO₄^2-）
C．溶液的pH保持不变
D．溶液颜色保持不变
（2）若1L转化后所得溶液中含铬元素质量为28.6g，CrO₄^2-?有10/ll转化为Cr₂O₇^2-．
①转化后所得溶液中：c（Cr₂O₇^2-）=

．
②已知：常温下，该反应的平衡常数K=10¹⁴，上述转化后所得溶液的pH为

．
（3）若常温下K_sp[Cr（OH）₃]=10^-32，要使c（Cr³⁺）降至10^-5mol/L，溶液的pH应调至

．

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断

专题：

分析：Ⅰ、依据化学反应速率计算第一个空，依据平衡常数计算方法分析第二个空，依据平衡移动原理分析第三个空；
Ⅱ、pH=3的盐酸的物质的量浓度=1×10^-3 mol/L，中和相同物质的量的盐酸，碱的浓度越大，所用的碱越少，注意弱碱溶液中氢氧根离子的物质的量浓度和碱的浓度不等；
Ⅲ、（1）根据判断平衡状态的方法：V_正=V_逆，或各组分的浓度保持不变则说明已达平衡，
A．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的浓度相同取决于起始浓度和转化，不能判断平衡；
B．2v（Cr₂O₇^2-）=v（CrO₄^2-），不能判断正逆反应速率关系，不能判断平衡；
C．溶液的pH值保持不变，说明氢离子浓度不变，能判断平衡；
D．溶液的颜色不变，为特征定，能判断平衡；
（2）酸化时发生的反应为：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，^-
根据守恒列关系式：2Cr～2CrO₄^2-～Cr₂O₇^2-，列式计算得n（Cr₂O₇^2-）和n（CrO₄^2-）_剩余；
进而求出酸化后所得溶液中c（Cr₂O₇^2-）
②根据反应 2CrO₄^2-+2H⁺═?Cr₂O₇^2-+H₂O
及平衡常数K═10^{14_，可求出}c（H+）=1.0×10^-6mol，则PH=6，
（3）根据溶度积常数列式计算．

解答： 解：Ⅰ、根据图象可知，0-2 min内，氢气的物质的量增加了0.1mol，则必然消耗HI是0.2mol，使用平均反应速率v（HI）=

0.2mol

1L×2min

=0.1 mol/（L?min）；平衡时氢气和碘的浓度都是0.1mol/L，而碘化氢的是0.8mol/L，使用该温度下平衡常数K=

0.1mol/L×0.1mol/L

(0.8mol/L)2

，所以逆反应的平衡常数是64；平衡常数只与温度有关系，选项a不正确，由于反应前后体积不变，所以该反应是等效的，因此选项b正确，d不正确；浓度增加，反应时间增大，达到平衡的时间减少，选项c不正确，答案选b，
故答案为：0.1mol/（L?min）； 64；b；
Ⅱ、pH=3的盐酸的物质的量浓度=1×10^-3 mol/L，
①中氨水的物质的量浓度是1×10^-3 mol/L，②一水合氨是弱电解质，只有部分电离，所以②中氨水的浓度大于1×10^-3 mol/L，③中氢氧根离子的浓度是1×10^-3 mol/L．
盐酸和氢氧化钡都是强电解质，氢离子和氢氧根离子中和时是1：1的关系，氢离子和氢氧根离子的浓度相等，所以a、d的体积相等，即a=d；
②的氨水浓度大于①的浓度，中和相同物质的量的盐酸，氨水的浓度越大，使用的氨水的体积越小，所以c＜b．盐酸和氨水反应生成的氯化铵是强酸弱碱盐，水解后使溶液呈酸性，要想使溶液呈中性，氨水的物质的量应稍微比盐酸的大些，当盐酸浓度和氨水的浓度相等时，氨水的体积b应大于盐酸的体积a，即溶液的体积a＜b．
②③中氢氧根离子的浓度相等，一水合氨是一元弱电解质，氢氧化钡是强电解质，所以氨水的浓度大于③中氢氧根离子浓度，中和相同物质的量的氢离子时，②所用的氨水的体积小于③氢氧化钡溶液的体积，即c＜d=a．
所以a、b、c、d的关系b＞a=d＞c，
故答案为：b＞a=d＞c；
Ⅲ、（1）根据判断平衡状态的方法：V_正=V_逆，或各组分的浓度保持不变则说明已达平衡，
A．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的浓度相同取决于起始浓度和转化，不能判断平衡，故A错误；
B．2v（Cr₂O₇^2-）=v（CrO₄^2-），不能判断正逆反应速率关系，不能判断平衡，故B错误；
C．溶液的pH值保持不变，说明氢离子浓度不变，能判断平衡，故C正确；
D．溶液的颜色不变，为特征定，能判断平衡，故D正确；
故答案为：CD；
（2）酸化时发生的反应为：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，若1L酸化后所得溶液中含铬元素的质量为28.6g，CrO₄^2-有

转化为Cr₂O₇^2-，说明铬元素

转化为Cr₂O₇^2-
根据守恒列关系式：2Cr～2CrO₄^2-～Cr₂O₇^2-
2 1

28.6×

n（Cr₂O₇^2-）
得n（Cr₂O₇^2-）=0.25mol，n（CrO₄^2-）_剩余=0.05mol；
则①酸化后所得溶液中c（Cr₂O₇^2-）=

=0.25mol?L^-1； c（CrO₄^2-）_剩余=0.05mol?L^-1
②设H⁺的物质的量浓度为amol/L，
2CrO₄^2-+2H⁺═?Cr₂O₇^2-+H₂O
平衡（mol/L） 0.05 a 0.25
平衡常数K=

0.25

0.052×a2

═10^14_，
则a=1.0×10^-6mol，PH=6，
故答案为：0.25mol/L；6；
（3）常温下K_sp[Cr（OH）₃]=1×10^-32，要使处理后废水中c（Cr³⁺）降至1×10^-5mol/L，则c（Cr³⁺）×c³（OH^-）=1×10^-32，c（OH^-）=1×10^-9mol/L，pH=5，
故答案为：5．

点评：本题主要考查了化学反应速率的计算、化学反应平衡常数的计算、酸碱混合时的定性判断，难度中等，注意弱碱（一元）溶液中氢氧根离子的物质的量浓度和碱的浓度不等．

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