Question

實(shí)際上電離平衡、鹽的水解平衡或沉淀溶解平衡等，它們都可看作是化學(xué)平衡的一種．請(qǐng)根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：

（1）工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來(lái)合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
分析該反應(yīng)并回答下列問(wèn)題：
①平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

 

．
②上圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)．
T₁和T₂溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K₁

 

K₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
③已知在常溫常壓下：2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-akJ?mol^-1；2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-bkJ?mol^-1；H₂O（g）=H₂O（l）△H=-ckJ?mol^-1；則，CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H

 

kJ?mol^-1．
（2）常溫下，如果取0.1mol?L^-1HA溶液與0.1mol?L^-1NaOH溶液等體積混合（不計(jì)混合后溶液體積的變化），測(cè)得混合溶液的pH=8，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①混合后溶液的pH=8的原因（用離子方程式表示）：

 

．
②混合溶液中c（Na⁺）-c（A^-）=

 

mol?L^-1（填精確計(jì)算結(jié)果的具體數(shù)字）．
③已知NH₄A溶液為中性、將HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，試推斷NH₄HCO₃溶液的pH

 

7（填＜、＞、=）
④AgCl在溶液中存在如下平衡AgCl（s）?Ag⁺（aq）+Cl^-（aq），在25℃時(shí)，AgCl的K_sp=1.8×10^-10．現(xiàn)將足量AgCl分別放入下列液體中：a.100mL蒸餾水b.100mL 0.3mol?L^-1AgNO₃溶液c.100mL0.1mol?L^-1MgCl₂溶液充分?jǐn)嚢韬罄鋮s到相同溫度，溶液中c（Ag⁺）由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

 

（填序號(hào)）．

Answer 1

分析：（1）①平衡常數(shù)指平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書(shū)寫(xiě)；
②根據(jù)先拐先平數(shù)值大原則，由圖可知，溫度T₁＜T₂，平衡時(shí)，溫度越高CO的轉(zhuǎn)化率越小，說(shuō)明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，平衡常數(shù)減��；
③根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方程式乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進(jìn)行加減構(gòu)造目標(biāo)方程式，反應(yīng)熱越乘以相應(yīng)的系數(shù)并進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算；
（2）①等體積等濃度混合，恰好生成NaA，測(cè)得混合溶液的pH=8，則弱酸根離子水解；
②由電荷守恒可知，c（Na⁺）-c（A^-）=c（OH^-）-c（H⁺），以此計(jì)算；
（3）根據(jù)題意知，HA的酸性比碳酸強(qiáng)，NH₄A溶液為中性，說(shuō)明銨根離子和該酸根離子水解程度相同，由此得知銨根離子水解程度小于碳酸根離子，所以（NH₄）₂CO₃中溶液呈堿性；
（4）氯化銀飽和溶液中存在沉淀溶解平衡，飽和溶液中的溶度積是常數(shù)，可用 K_SP表示：K_SP=c（Ag⁺）?c（Cl^-），根據(jù)平衡移動(dòng)比較濃度大�。�

解答：解：（1）①可逆反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）的平衡常數(shù)K=

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

，故答案為：

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

；
②由圖1可知，T₂先達(dá)到平衡，溫度T₁＜T₂，平衡時(shí)，溫度越高CO的轉(zhuǎn)化率越小，說(shuō)明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，故答案為：＞；
③①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-a kJ?mol^-1，
  ②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-b kJ?mol^-1，
  ③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-c kJ?mol^-1，
根據(jù)蓋斯定律可知，則

①-②+③×4

2

可得CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=

b-a-4c

2

kJ/mol，
故答案為：=

b-a-4c

2

；
（2）①等體積等濃度混合，恰好生成NaA，測(cè)得混合溶液的pH=8，則弱酸根離子水解，水解離子反應(yīng)為A^-+H₂O?HA+OH^-，故答案為：A^-+H₂O?HA+OH^-；
②由電荷守恒可知，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-），所以c（Na⁺）-c（A^-）=c（OH^-）-c（H⁺）=10^-6mol/L-10^-8mol/L=9.9×10^-7 mol/L，
故答案為：9.9×10^-7；
③將HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，說(shuō)明HA的酸性比碳酸的強(qiáng)，NH₄A溶液為中性，說(shuō)明相同條件下，氨水和HA的電離程度相同，所以（NH₄）₂CO₃中銨根離子的水解程度小于碳酸根離子的水解程度，所以溶液的pH＞7，故答案為：＞；
④a.100mL蒸餾水中銀離子濃度不變；
b.100mL 0.3mol?L^-1AgNO₃溶液，銀離子濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，最終c（Ag⁺）增大；
c.100mL0.1mol?L^-1MgCl₂溶液中，氯離子濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，c（Ag⁺）減少；
綜合上述計(jì)算得到：液中c（Ag⁺）由大到小的順序?yàn)閎ac，
故答案為：bac．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)、蓋斯定律、溶解平衡、酸堿混合溶液離子濃度的有關(guān)計(jì)算，明確鹽類(lèi)水解原理、應(yīng)用電荷守恒來(lái)分析解答即可，題目難度中等．