Question

（10分）運用化學反應原理研究氮、硫、氯、碘等單質(zhì)及其化合物的反應有重要意義．

（1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），混合體系中SO3的百分含量和溫度的關系如下圖1所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)）．根據(jù)圖示回答下列問題：

①恒溫、恒壓條件下，反應2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）達平衡，向體系中通入氦氣，平衡 移動（填“向左”、“向右”或“不”）；

②若溫度為T1、T2，反應的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1 K2（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；若反應進行到狀態(tài)D時，v正 v逆（填“＞”、“＜”或“=”）。

（2）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．

①上圖2是一定的溫度和壓強下是N2和H2反應生成1molNH3過程中能量變化示意圖，請寫出工業(yè)合成氨的熱化學反應方程式： ．（△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示）

②氨氣溶于水得到氨水．在25℃下，將a mol?L-1的氨水與b mol?L-1的鹽酸等體積混合，反應后溶液恰好顯中性，用含a和b的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)表達式 。

（3）已知25°C時Ksp[AgCl]=1.6×10-10mol2?L-2，Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2?L-2），在25℃下，向0.1L0.002mol?L-1的NaCl溶液中逐滴加入0.1L0.002mol?L-1硝酸銀溶液，有白色沉淀生成．從沉淀溶解平衡的角度解釋產(chǎn)生沉淀的原因是 ，向反應后的濁液中，繼續(xù)加入0.1L0.002mol?L-1的NaI溶液，看到的現(xiàn)象是 ，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示） 。

 

Answer 1

（1）① 向左 ② ＞ ， ＞

（2）①N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1 ；② 10-7b/(a-b)；

（3）c(Ag+)(Cl-)大于溶度積Ksp（AgCl）， 白色沉淀轉化為黃色沉淀 AgCl（s）+I-═AgI（s）+Cl-。

【解析】

試題分析：①恒溫、恒壓條件下，反應2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）達平衡，向體系中通入氦氣，為了保持壓強不變，則容器的容積就要擴大，使反應體系的各種物質(zhì)的濃度都減小，由于反應物系數(shù)大，減小的倍數(shù)多，所以平衡向左移動；②由圖像可知：升高溫度，SO3的平衡含量減小，說明升高溫度平衡逆向移動，根據(jù)平衡移動原理：升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，逆反應方向是吸熱反應，因此該反應的正反應是放熱反應。所以△H<0，因為升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小。所以由于溫度為T1<T2，反應達到平衡狀態(tài)狀態(tài)時的平衡常數(shù)分別為K1>K2，若反應進行到狀態(tài)D時，反應未達到該溫度下的平衡狀態(tài)，SO3的含量低于平衡狀態(tài)，所以反應正向進行，因此v正>v逆; (2)①根據(jù)圖示可知在工業(yè)合成氨的熱化學反應方程式：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ/mol；②在25℃下，將a mol?L-1的氨水與b mol?L-1的鹽酸等體積混合，反應后溶液恰好顯中性，則c(NH4+)=c(Cl-);該物質(zhì)是氨水與氯化銨的混合溶液。NH3.H2ONH4++OH-；c(NH4+)=b/2mol/L; c(OH-)=10-7mol/L，根據(jù)N元素守恒可得c(NH3.H2O)=(a－b)/2mol/L,則用氨水的電離平衡常數(shù)表達式K=；（3）已知25°C時Ksp[AgCl]=1.6×10-10mol2?L-2，Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2?L-2），在25℃下，向0.1L0.002mol?L-1的NaCl溶液中逐滴加入0.1L0.002mol?L-1硝酸銀溶液，由于c(Ag+)·c(Cl-)=0.001mol/L×0.001mol/L=1×10-6mol2/L2>> 1.6×10-10mol2?L-2 =Ksp[AgCl]，所以有白色沉淀生成；在該懸濁液中存在AgCl的沉淀溶解平衡，若向反應后的濁液中，繼續(xù)加入0.1L0.002mol?L-1的NaI溶液，由于c(Ag+) ·c(I-)=0.001mol/L×0.001mol/L=1×10-6mol2/L2>> 1.5×10-16 mol2?L-2 =Ksp[AgI]，所以會產(chǎn)生沉淀的轉化，白色沉淀轉化為黃色沉淀，離子方程式是AgCl（s）+I-═AgI（s）+Cl-。

考點：考查外界條件對化學平衡移動的影響、鹽的水解、弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)的表達、沉淀溶解平衡產(chǎn)生的應用及沉淀的轉化的知識。