Question

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             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；反应进行到状态D时，            （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如图是一定的温度和压强下N₂和H₂反应生成lmolNH₃过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学方程式：                                                     

（△H的数值用含字母Q₁、Q₂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，反应后溶液显中性，则c（NH₄⁺）      c（Cl^-）（填“>”、“<”或“=”）；用含a和b的代数式表示出该混合溶液中氨水的电离平衡常数              .

（3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯，微量元素如碘，其在海水中均以化合态存在，在25℃下，向0．1L0.002mol·L^-l的NaCl溶液中逐滴加入适量的0．1L0.002mol·L^-l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                     ，向反应后的浊液中继续加入0．1L0.002mol·L^-1的NaI溶液，看到的现象是               ，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）                                         。

（已知：25℃时K_SP（AgCl）=1.6×l0^-10      K_SP（AgI）=1.5×l0^-16 ）

 

Answer 1

【答案】

（1）①＜   向左   (2分)

②＞  ＞    （2分）

（2）①N₂(g)+3H₂(g)     2NH₃(g)△H=2(Q₁-Q₂)KJ/mol   (3分)

②=  （1分）    （1分）

（3）C(Ag⁺)·C(Cl^-)＞K_SP(AgCl)  （1分）  白色沉淀变成黄色（1分）

AgCl(s)+I^-(aq)=AgI(s)+Cl^-(ag)     （2分）

【解析】

试题分析：（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，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；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．

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，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，

（2）①由图可知，N₂和H₂反应生成1molNH₃放出的热量为（Q₁-Q₂）kJ，该反应的热化学反应方程式为N₂(g)+3H₂(g)     2NH₃(g)    △H=2(Q₁-Q₂)KJ/mol  ，

②amol·L^－1氨水溶液和bmol·L^－1盐酸溶液等体积混合后反应生成氯化铵溶液，溶液中存在电荷守恒,c（NH₄^＋）＋c（H^＋）=c（Cl^－）＋c（OH^－）,溶液呈中性c（H^＋）=c（OH^－）,所以c（NH₄^＋）=c（Cl^― ）,混和后，溶液中c(NH₃·H₂O )= ,c（NH₄^＋）=c（Cl^― ）=mol/L,c（H^＋）=c（OH^－）=10^-7mol/L,,答案：=，

（3）当溶液中离子的浓度商Qc=C(Ag⁺)·C(Cl^-)＞K_SP(AgCl) 时，有沉淀产生；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^－，

考点：化学平衡的影响因素；热化学方程式；化学平衡常数的含义；化学平衡状态的判断；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质