Question

Ⅰ．某溫度下，在一個容積可變的密閉容器中，反應(yīng)2A（g）+B（g）?2C（g）達到平衡時，A、B、C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol和4mol，此時容器容積為4L．則此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．保持溫度和壓強不變，將各組分的物質(zhì)的量都減少1mol，此時，容器的容積為

 

，該反應(yīng)的濃度商Q=

 

．此時，平衡

 

移動（填“向左”、“向右”或“不”）
Ⅱ．2007年度中國國家科學(xué)技術(shù)最高獎授予了石油化工催化專家閔恩澤，以表彰他在催化劑研究方面作出的突出貢獻．氯化汞（HgCl₂）和氯化鋁（AlCl₃）都有有機化工生產(chǎn)中常用的催化劑．
（1）氯化汞是一種能溶于水的白色固體，熔點276℃，是一種弱電解質(zhì)，在水溶液中分步電離，寫出其第一步電離的方程式

 

．
氯化汞可以被氯化亞鐵在溶液中還原為氯化亞汞（Hg₂Cl₂，白色沉淀），寫出該反應(yīng)的離子方程式

 

若該反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，寫出在常溫下該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式

 

．
（2）無水氯化鋁用作石油裂解及催化重整的催化劑．能否直接加熱蒸干氯化鋁水溶液獲得無水氯化鋁？為什么？（用簡要的文字?jǐn)⑹龊捅匾�的化學(xué)方程式說明）

 

．

Answer 1

分析：Ⅰ．先求出平衡時各物質(zhì)的濃度，然后根據(jù)平衡常數(shù)的概念進行計算；根據(jù)保持溫度和壓強不變時，氣體的物質(zhì)的量與體積成正比；根據(jù)濃度商等于成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積；根據(jù)平衡常數(shù)與濃度熵的大小關(guān)系來判斷；
Ⅱ．（1）根據(jù)弱電解質(zhì)的電離用“?”以及題目信息分步電離來解答；
氯化汞可以被氯化亞鐵在溶液中還原為氯化亞汞和氯化鐵；平衡常數(shù)等于平衡時成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積的比值；
（2）AlCl₃在水中存在如下平衡：AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，蒸干和灼燒過程中，HCl揮發(fā)，Al（OH）₃分解．

解答：解：Ⅰ．平衡時，A、B、C的物質(zhì)的量分別為1mol/L、0.5mol/L和1mol/L，此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

12

12×0.5

=2；保持溫度和壓強不變時，將各組分的物質(zhì)的量都減少1mol，此時，容器的容積為

4L

10mol

×7mol=2.8L，A、B、C的物質(zhì)的量分別為

3

2.8

mol/L、

1

2.8

mol/L和

3

2.8

mol/L，該反應(yīng)的濃度商Q=

( 3 2.8 ) 3

( 3 2.8 )3× 1 2.8

=2.8；因平衡常數(shù)小于濃度熵，平衡逆向移動，
故答案為：2；2.8L；2.8；向左；
Ⅱ．（1）氯化汞第一步電離的方程式：HgCl₂?HgCl⁺+Cl^-；
氯化汞可以被氯化亞鐵在溶液中還原為氯化亞汞和氯化鐵，離子方程式為：2Fe²⁺+2HgCl₂=Hg₂Cl₂↓+2Fe³⁺+2Cl^-，
該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=

C2(Fe3+)C2(Cl-)

C2(Fe2+)C2(HgCl2)

；
故答案為：HgCl₂?HgCl⁺+Cl^-；HgCl₂?HgCl⁺+Cl^-；K=

C2(Fe3+)C2(Cl-)

C2(Fe2+)C2(HgCl2)

；
（2）AlCl₃在水中存在如下平衡：AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，蒸干和灼燒過程中，HCl揮發(fā)，Al（OH）₃分解：2Al（OH）₃=Al₂O₃+3H₂O↑，因此固體產(chǎn)物主要為Al₂O₃，
故答案為：不能，因為加熱能促進氯化鋁水解，蒸干和灼燒過程中，HCl揮發(fā)，Al（OH）₃分解：2Al（OH）₃=Al₂O₃+3H₂O↑，因此固體產(chǎn)物主要為Al₂O₃．

點評：本題主要考查了平衡常數(shù)的計算、電離方程式的書寫、水解平衡應(yīng)用，難度中等．