Question

（1）某温度时，在2L密闭容器中将2molNO₂分解：2NO₂?2NO+O₂，达到平衡时，NO的物质的量为1mol．平衡时O₂的浓度是

 

，O₂的体积分数是

 

．
（2）一定温度下，往0.1molL^-1的ZnSO₄溶液与0.1molL^-1的CuSO₄ 溶液中分别通H₂S气体至沉淀不再产生为止，则

 

溶液的pH比较小．（ZnS K_sp=1.6×10^-24； CuS K_sp=1.3×10^-36）
（3）下列说法正确的是

 

A．（NH₄）₂CO₃（s）=NH₄HCO₃（s）+NH₃（g） 属于熵减小的反应
B．吸热反应中，CaCO₃（s）═CaO（s）+CO₂（g）在高温下不能自发进行
C．一种物质由液态转变为气态是熵增的过程
D．沉淀的转化未必一定是由K_sp大的物质朝K_sp小的物质转化．
（4）在一体积可变的密闭容器中充入3mol H₂、3mol CO、1mol CH₃OCH₃、1mol CO₂，在一定温度和压强下发生反应：3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.5倍．
问：①反应开始时正、逆反应速率的大小：v（正）

 

 v（逆） （填“＞”、“＜”或“=”）．
②平衡时CO的转化率=

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据化学平衡三段式列式计算平衡时O₂的浓度与O₂的体积分数；
（2）根据溶度积计算

c(Zn2+)

c(Cu2+)

，求出消耗H₂S气体的量，由于H₂S气体通入溶液中氢离子转化为硫酸中的氢离子，所以，H₂S气体通入量越大，PH值越小；
（3）A、生成气体的反应为熵增的反应；
B、反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0；
C、熵值表示的是体系的混乱度，混乱度越大，熵值越大；
D、Ksp反映了物质在水中的溶解能力，同类型电解质（阴阳离子个数比相等）Ksp越大溶解性越大，说明难溶物在水中的溶解能力越强，不同类型的电解质不能根据溶度积常数判断溶解度大小；
（4）①平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍，说明混合气体总的物质的量减小，反应向正反应方向进行；
设平衡时CH₃OCH₃的物质的量变化量为xmol，利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量，由平衡时密度可知，平衡后混合气体的物质的量为起始时的

1

1.5

，据此列方程计算解答．

解答： 解：（1）2NO₂?2NO+O₂
起始量（mol） 2    0   0
变化量（mol） 1    1   0.5
平衡量（mol） 1    1   0.5
平衡时O₂的浓度是

n

V

=

0.5mol

2L

=0.25mol?L^-1，O₂的体积分数为

0.5

1+1+0.5

×100%=20%，故答案为：0.25mol?L^-1；20%；
（2）由于ZnS K_sp=1.6×10^-24，CuS K_sp=1.3×10^-36，所以

c(Zn2+)

c(Cu2+)

=

1.6×10-24

1.3×10-36

=1.2×10¹²，故剩余的溶液中c（Zn²⁺）＞c（Cu²⁺），即硫酸铜溶液中通入的硫化氢气体多，所以硫酸铜的pH值较小，故答案为：CuSO₄；
（3）A、固体转化生成气体的反应为熵增的反应，故A错误；
B、CaCO₃（s）═CaO（s）+CO₂（g）△H＞0，△S＞0，在高温下△H-T△S＜0，能自发进行，故B错误；
C、物质的熵值与物质的状态有关，气体的混乱度最大，液体次之，固体最小，故C正确；
D、同类型电解质（阴阳离子个数比相等）Ksp越大溶解性越大，说明难溶物在水中的溶解能力越强；对阴阳离子个数比不同的难溶物，则必须通过计算判断，如AgCl与Fe（OH）₃，二者的阴阳离子个数比不同，不能简单地根据Ksp进行比较，即溶解度小的物质，K_SP不一定小，溶解度大的物质，K_SP不一定大，故D正确；
故答案为：CD；
（4））①平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍，同温同压下体积缩小密度增大，正反应方向混合气体总的物质的量减小，故反应向正反应方向进行，故反应速率V（正）＞V（逆），故答案为：＞；
②由平衡时密度可知，平衡后混合气体的物质的量为起始时的

1

1.5

，平衡时总物质的量为（3mol+3mol+1mol+1mol）×

1

1.5

=5.3mol，
设平衡时CH₃OCH₃的物质的量变化量为xmol，则：
            3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）
开始（mol）：3         3         1           1
变化（mol）：3x        3x        x           x
平衡（mol）：3-3x      3-3x      1+x         1+x
所以，3-3x+3-3x+1+x+1+x=5.3，解得x=0.675
平衡时CO的转化率=

0.675mol×3

3mol

×100%=67.5%，
故答案为：67.5%．

点评：本题考查焓变与熵变、化学平衡影响因素、化学平衡计算等，难度中等，（4）中注意判断起始与平衡时混合气体总物质的量关系．