Question

7．已知P₄（白磷）+3O₂=P₄O₆．△H=-1632kJ/mol；白磷和P₄O₆的分子结构如图1所示，其中部分键能数据如下：P-O：360kJ/mol，O=O：498kJ/mol，则断开1molP-P所吸收的热量为199kJ．

（2）Mg存在于叶绿素中，某些作物生长需要输镁肥，从海水中提取镁是获得镁的主要来源．常温下，已知Mg（OH）₂的K_sp=1.6×10^-11，某浓缩海水中MgCl₂浓度为1.6×10^-3mol/L，则要使Mg²⁺形成Mg（OH）₂沉淀，则溶液的pH至少要达到10．
（3）将A（g）和B（g）按照物质的量比为1：1通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应A（g）+B（g）?M（g）+N（g），数据变化如图2所示：
①上述反应为放热（填“吸热”或“放热”）反应；
②计算在650℃下，从开始到平衡的反应速率v（A）=0.375mol/（L．min）；
③在900℃下该反应的平衡常数为2.78（保留三位有效数字），若平衡后保持温度不变向容器中继续充入2molA、1molM和1molN，这时平衡正向移动．（填“正向”、“逆向”“不”）；
④若650℃时在同样容器中起始时充入的A和B的物质的量均为2mol，则图2中c是B物质平衡时对应的点．

Answer 1

分析 （1）焓变等于反应物总键能-生成物总键能，据此计算P-P键的键能；
（2）镁离子沉淀时c（OH^-）=$\sqrt{\frac{{K}_{sp}[Mg（OH）_{2}]}{c（M{g}^{2+}）}}$=$\sqrt{\frac{1.6×1{0}^{-11}}{1.6×1{0}^{-3}}}$mol/L=10^-4 mol/L，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-4}}$mol/L=10^-10 mol/L，pH=-lgc（H⁺）；
（3）①升高温度平衡向吸热方向移动；
②反应达到平衡状态时△n（B）=（4-1）mol=3mol，根据方程式知，参加反应的△n（A）=△n（B）=3mol，从开始到平衡的反应速率v（A）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
③反应达到平衡状态时c（A）=$\frac{1.5mol}{2L}$=0.75mol/L，开始时c（A）=c（B）=$\frac{4mol}{2L}$=2mol/L，
该反应中A（g）+B（g）?M（g）+N（g）
开始（mol/L）2      2            0          0
反应（mol/L）1.25 1.25       1.25       1.25
平衡（mol/L）0.750.75        1.25       1.25
化学平衡常数K=$\frac{c（M）．c（N）}{c（A）．c（B）}$；
根据浓度商与化学平衡常数相对大小确定反应方向；
④若650℃时在同样容器中起始时充入的A和B的物质的量均为2mol，相当于减小压强平衡不移动，其转化率相等，但反应速率减小，反应达到平衡时间延长，达到平衡浓度是原来一半．

解答 解：（1）焓变等于反应物总键能-生成物总键能，设P-P键的键能为xkJ/mol，
6x+3×498-12×360=-1632，x=199，断键吸收热量，
故答案为：吸收；199；
（2）镁离子沉淀时c（OH^-）=$\sqrt{\frac{{K}_{sp}[Mg（OH）_{2}]}{c（M{g}^{2+}）}}$=$\sqrt{\frac{1.6×1{0}^{-11}}{1.6×1{0}^{-3}}}$mol/L=10^-4 mol/L，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-4}}$mol/L=10^-10 mol/L，pH=-lgc（H⁺）=-lg10^-10=10，
故答案为：10；
（3）①升高温度平衡向吸热方向移动，根据图知，升高温度B的物质的量增大，说明平衡逆向移动，则正反应是放热反应，故答案为：放热；
②反应达到平衡状态时△n（B）=（4-1）mol=3mol，根据方程式知，参加反应的△n（A）=△n（B）=3mol，从开始到平衡的反应速率v（A）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{4min}$=0.375mol/（L．min），
故答案为：0.375mol/（L．min）；
③反应达到平衡状态时c（A）=$\frac{1.5mol}{2L}$=0.75mol/L，开始时c（A）=c（B）=$\frac{4mol}{2L}$=2mol/L，
该反应中A（g）+B（g）?M（g）+N（g）
开始（mol/L）2      2            0          0
反应（mol/L）1.25 1.25       1.25       1.25
平衡（mol/L）0.750.75        1.25       1.25
化学平衡常数K=$\frac{c（M）．c（N）}{c（A）．c（B）}$=$\frac{1.25×1.25}{0.75×0.75}$=2.78；
继续充入2molA、1molM和1molN，c（A）=0.75mol/L+$\frac{2mol}{2L}$=1.75mol/L、c（M）=c（N）=1.25mol/L+$\frac{1mol}{2L}$=1.75mol/L，
浓度商=$\frac{1.75×1.75}{1.75×0.75}$=2.3＜2.78，平衡正向移动，
故答案为：2.78；正向；
④若650℃时在同样容器中起始时充入的A和B的物质的量均为2mol，相当于减小压强平衡不移动，其转化率相等，但反应速率减小，反应达到平衡时间延长，达到平衡浓度是原来一半，则c点是B物质平衡时对应的点，故答案为：c．

点评 本题考查化学平衡计算、难溶物溶解平衡等知识点，侧重考查学生图象分析、计算及综合知识灵活运用能力，会根据浓度商与化学平衡常数相对大小确定反应方向，注意（3）③可以等效为减小压强，注意白磷分子中含有6个P-P键而不是4个P-P键，为易错点，题目难度中等．