Question

在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO₂（g）+O₂ （g） 2SO₃（g）；△H＜0
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K=______
（2）降低温度，该反应K值______，二氧化硫转化率______，化学反应速度______（以上均填增大、减小或不变）
（3）已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的，且第一步电离程度远大于第二步电离程度，第二步电离程度远大于第三步电离程度…今有HA、H₂B、H₃C三种一元、二元、三元弱酸，根据“较强酸+较弱酸盐→较强酸盐+较弱酸”的反应规律，它们之间能发生下列反应：①HA+HC^2-（少量）=A^-+H₂C^-②H₂B（少量）+2A^-=B^2-+2HA③H₂B（少量）+H₂C^-=HB^-+H₃C
回答下列问题：
①相同条件下，HA、H₂B、H₃C三种酸中酸性最强的是______．
②判断下列反应的离子方程式中正确的是（填写标号）______．
A．H₃C+3A^-=3HA+C^3-B．HB^-+A^-=HA+B^2-C．H₃C+B^2-=HB^-+H₂C^-
③A^-、B^2-、C^3-、HB^-、H₂C^-、HC^2- 6种离子中，最易结合质子的是______，最难结合质子的是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据平衡常数等于生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比来书写平衡常数的表达式；
（2）该反应放热，根据降温对反应速率和平衡移动影响判断平衡移动的方向来判断转化率、平衡常数的变化以及反应速率的变化；
（3）首先，根据题目中的信息，判断酸性顺序：第一步电离程度远大于第二步电离程度，第二步电离程度远大于第三步电离程度，得到
H₂B＞HB^-、H₃C＞H₂C^-＞HC^2-，它们之间能发生下列反应，得到
①HA+HC^2-（少量）=A^-+H₂C^-
即HA＞H₂C^-，同时，即使HA过量，也只能生成H₂C^-，而不是H₃C，说明HA＜H₃C，
②H₂B（少量）+2A^-=2HA+B^2-
即H₂B＞HA，同时，由于H₂B很少，并生成B^2-，即说明H₂B将2个H₊都给了A^-，即HB^-也能将H+给A^-，
即说明H₂B＞HB^-＞HA
③H₂B（少量）+H₂C^-=HB^-+H₃C
即H₂B＞H₃C，但是生成HB^-，即说明HB^-不能将H⁺提供，即HB^-＜H₃C，即H₂B＞H₃C＞HB^-
综合，得到H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-
然后利用这个顺序进行判断．
解答：解：（1）根据平衡常数等于生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比，可得平衡常数为：，故答案为：；
（2）该反应放热，降低温度，反应速率减小，平衡向放热方向移动，即向正方向移动，平衡常数增大，二氧化硫的转化率增大，故答案为：增大；增大；减小；
（3）①根据题目中的信息，判断酸性顺序：第一步电离程度远大于第二步电离程度，第二步电离程度远大于第三步电离程度，得到
H₂B＞HB^-H₃C＞H₂C^-＞HC^2-它们之间能发生下列反应，
①HA+HC^2-（少量）=A^-+H₂C^-，即HA＞H₂C^-，同时，即使HA过量，也只能生成H₂C^-，而不是H₃C，说明HA＜H₃C，
②H₂B（少量）+2A^-=2HA+B^2-，即H₂B＞HA，同时，由于H₂B很少，并生成B^2-，即说明H₂B将2个H₊都给了A^-，即HB^-也能将H+给A^-，
即说明H₂B＞HB^-＞HA，
③H₂B（少量）+H₂C^-=HB^-+H₃C，
即H₂B＞H₃C，但是生成HB^-，即说明HB^-不能将H⁺提供，即HB^-＜H₃C，即H₂B＞H₃C＞HB^-，
综合信息得到H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-，所以最强的酸为H₂B，
②A、H₃C+3A^-=C^3-+3HA：错，因为，HA＞H₂C^-，即产物中生成H₂C^- B、HB^-+A^-=HA+B^2-：对，因为，HB^-＞HA，所以可以生成B^2-
C、H₃C+B^2-=HB^-+H₂C^-：对，因为，H₃C＞HB^-＞H₂C^-，即正确的是BC，
③由以上酸性强弱顺序知：物质的酸性越强，其对应酸根离子结合质子的能力越强，反之越强，所以最易结合质子的是C^3-，最难结合质子的是HB^-．
故答案为：H₂B；BC；C^3-；HB^-．
点评：本题综合考查弱电解质的电离问题，题目较难，做题时注意把握“较强酸+较弱酸盐→较强酸盐+较弱酸”的反应规律．