运用化学反应原理研究氮.硫.氯.碘等单质及其化合物的反应有重要意义．(1)硫酸生产中.SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g).混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如下图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)．根据图示回答下列问题:①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的△H＜＜0,若在恒温.恒压条件下向上述平衡体系中通入� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（2011?大同模拟）运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），混合体系中SO₃的百分含量和温度的关系如下图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）．根据图示回答下列问题：

①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的△H

＜

0（填“＞”或“＜”）；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡

向左

移动（填“向左”、“向右”或“不”）；
②若温度为T₁、T₂，反应的平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁

＞

K₂；若反应进行到状态D时，v_正

＞

v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．
①右图是一定的温度和压强下是N₂和H₂反应生成1molNH₃过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学反应方程式：

N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ?mol^-1

．（△H的数值用含字母a、b的代数式表示）
②氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将a mol?L^-1的氨水与b mol?L^-1的盐酸等体积混合，反应后溶液中显中性，则c（NH⁺₄）

c（Cl^-）（填“＞”、“＜”或“=”）；用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数表达式

10-7b

a-b

10-7b

a-b

．
（3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在．在25℃下，向0.1mol?L^-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol?L^-1硝酸银溶液，有白色沉淀生成．从沉淀溶解平衡的角度解释产生沉淀的原因是

离子积Qc大于溶度积Ksp（AgCl）

，向反应后的浊液中，继续加入0.1mol?L^-1的NaI溶液，看到的现象是

白色沉淀转化为黄色沉淀

，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）

AgCl（s）+I^-═AgI（s）+Cl^-

．
（已知25°C时K_sp[AgCl]=1.0×10^-14mol²?L^-2，K_sp[AgI]=1.5×10^-16mol²?L^-2）

分析：（1）①由图可知，温度越高，混合体系中SO₃的百分含量越小，说明升高温度平衡向逆反应进行，升高温度向吸热反应方向移动；
恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，体积应增大，反应混合物各组分的浓度降低，等效为降低压强，压强降低平衡向体积增大方向移动；
②温度越高，混合体系中SO₃的百分含量越小，说明升高温度平衡向逆反应进行，平衡常数减小；
D状态未达平衡，混合体系中SO₃的百分含量小于平衡时的，反应向正反应进行；
（2）①由图求出N₂和H₂反应生成1molNH₃的反应热，再根据热化学反应方程式的书写解答；
②根据电荷守恒判断溶液中c（NH⁺₄）、c（Cl^-）的相对大小；
溶液中存在平衡NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-，根据溶液的pH值计算溶液中c（OH^-），根据氯离子浓度计算c（NH₄⁺），利用物料守恒计算溶液中c（NH₃．H₂O），代入NH₃?H₂O的电离常数表达式计算；
（3）计算离子积Qc，与溶度积Ksp比较进行解答；
化学式所表示的阴阳离子个数比相同，溶度积越大，溶解性越大，物质由溶解度大的转化为溶解度更小的．

解答：解：（1））①由图可知，温度越高，混合体系中SO₃的百分含量越小，说明升高温度平衡向逆反应进行，即向左移动，升高温度向吸热反应方向移动，即该反应正反应为放热反应，即△H＜0；
恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，体积应增大，反应混合物各组分的浓度降低，等效为降低压强，压强降低平衡向体积增大方向移动，即向左移动．
故答案为：＜；向左；
②温度升高，平衡向吸热方向移动，即向逆反应移动，K值减小，故K₁＞K₂，D状态未达平衡，混合体系中SO₃的百分含量小于平衡时的，反应向正反应进行，所以V_正＞V_逆，
故答案为：＞；＞；
（2）①由图可知，N₂和H₂反应生成1molNH₃放出的热量为（b-a）kJ，该反应的热化学反应方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ?mol^-1，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ?mol^-1；
②根据电荷守恒有c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），由于c（H⁺）=c（OH^-），故c（NH₄⁺）=c（Cl^-），溶液呈中性，故溶液中c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=

×bmol?L^-1=0.5bmol?L^-1，故混合后溶液中c（NH₃．H₂O）=

×amol?L^-1-0.5bmol?L^-1=（0.5a-0.5b）mol/L，NH₃?H₂O的电离常数K_b=

10-7×0.5b

0.5a-0.5b

10-7b

a-b

，
故答案为：=，

10-7b

a-b

；
（3）由于离子积Qc大于溶度积Ksp（AgCl），平衡向生成AgCl沉淀的方向移动，故AgCl沉淀生成，
两者化学式所表示的阴阳离子个数比相同，溶度积越大，溶解性越大，即AgCl比AgI的溶解度大，物质由溶解度大的转化为溶解度更小的，所以由AgCl转化为更难溶的AgI，现象为白色沉淀转化为黄色沉淀，离子方程式为AgCl（s）+I^-═AgI（s）+Cl^-，
故答案为：离子积Qc大于溶度积Ksp（AgCl）；白色沉淀转化为黄色沉淀；AgCl（s）+I^-═AgI（s）+Cl^-．

点评：本题考查化学平衡、热化学方程式、沉淀转化及读图能力，难度中等，（2）中用字母表示反应热数值，符号的确定容易忽略，为易错点．

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