Question

7．已知P₄（白磷）+3O₂=P₄O₆．△H=-1632kJ/mol；白磷和P₄O₆的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中部分鍵能數(shù)據(jù)如下：P-O：360kJ/mol，O=O：498kJ/mol，則斷開1molP-P所吸收的熱量為199kJ．

（2）Mg存在于葉綠素中，某些作物生長(zhǎng)需要輸鎂肥，從海水中提取鎂是獲得鎂的主要來源．常溫下，已知Mg（OH）₂的K_sp=1.6×10^-11，某濃縮海水中MgCl₂濃度為1.6×10^-3mol/L，則要使Mg²⁺形成Mg（OH）₂沉淀，則溶液的pH至少要達(dá)到10．
（3）將A（g）和B（g）按照物質(zhì)的量比為1：1通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)A（g）+B（g）?M（g）+N（g），數(shù)據(jù)變化如圖2所示：
①上述反應(yīng)為放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)；
②計(jì)算在650℃下，從開始到平衡的反應(yīng)速率v（A）=0.375mol/（L．min）；
③在900℃下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為2.78（保留三位有效數(shù)字），若平衡后保持溫度不變向容器中繼續(xù)充入2molA、1molM和1molN，這時(shí)平衡正向移動(dòng)．（填“正向”、“逆向”“不”）；
④若650℃時(shí)在同樣容器中起始時(shí)充入的A和B的物質(zhì)的量均為2mol，則圖2中c是B物質(zhì)平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)．

Answer 1

分析 （1）焓變等于反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，據(jù)此計(jì)算P-P鍵的鍵能；
（2）鎂離子沉淀時(shí)c（OH^-）=$\sqrt{\frac{{K}_{sp}[Mg（OH）_{2}]}{c（M{g}^{2+}）}}$=$\sqrt{\frac{1.6×1{0}^{-11}}{1.6×1{0}^{-3}}}$mol/L=10^-4 mol/L，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-4}}$mol/L=10^-10 mol/L，pH=-lgc（H⁺）；
（3）①升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)；
②反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)△n（B）=（4-1）mol=3mol，根據(jù)方程式知，參加反應(yīng)的△n（A）=△n（B）=3mol，從開始到平衡的反應(yīng)速率v（A）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
③反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)c（A）=$\frac{1.5mol}{2L}$=0.75mol/L，開始時(shí)c（A）=c（B）=$\frac{4mol}{2L}$=2mol/L，
該反應(yīng)中A（g）+B（g）?M（g）+N（g）
開始（mol/L）2      2            0          0
反應(yīng)（mol/L）1.25 1.25       1.25       1.25
平衡（mol/L）0.750.75        1.25       1.25
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{c（M）．c（N）}{c（A）．c（B）}$；
根據(jù)濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)相對(duì)大小確定反應(yīng)方向；
④若650℃時(shí)在同樣容器中起始時(shí)充入的A和B的物質(zhì)的量均為2mol，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，其轉(zhuǎn)化率相等，但反應(yīng)速率減小，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)間延長(zhǎng)，達(dá)到平衡濃度是原來一半．

解答 解：（1）焓變等于反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，設(shè)P-P鍵的鍵能為xkJ/mol，
6x+3×498-12×360=-1632，x=199，斷鍵吸收熱量，
故答案為：吸收；199；
（2）鎂離子沉淀時(shí)c（OH^-）=$\sqrt{\frac{{K}_{sp}[Mg（OH）_{2}]}{c（M{g}^{2+}）}}$=$\sqrt{\frac{1.6×1{0}^{-11}}{1.6×1{0}^{-3}}}$mol/L=10^-4 mol/L，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-4}}$mol/L=10^-10 mol/L，pH=-lgc（H⁺）=-lg10^-10=10，
故答案為：10；
（3）①升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，根據(jù)圖知，升高溫度B的物質(zhì)的量增大，說明平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；
②反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)△n（B）=（4-1）mol=3mol，根據(jù)方程式知，參加反應(yīng)的△n（A）=△n（B）=3mol，從開始到平衡的反應(yīng)速率v（A）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{4min}$=0.375mol/（L．min），
故答案為：0.375mol/（L．min）；
③反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)c（A）=$\frac{1.5mol}{2L}$=0.75mol/L，開始時(shí)c（A）=c（B）=$\frac{4mol}{2L}$=2mol/L，
該反應(yīng)中A（g）+B（g）?M（g）+N（g）
開始（mol/L）2      2            0          0
反應(yīng)（mol/L）1.25 1.25       1.25       1.25
平衡（mol/L）0.750.75        1.25       1.25
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{c（M）．c（N）}{c（A）．c（B）}$=$\frac{1.25×1.25}{0.75×0.75}$=2.78；
繼續(xù)充入2molA、1molM和1molN，c（A）=0.75mol/L+$\frac{2mol}{2L}$=1.75mol/L、c（M）=c（N）=1.25mol/L+$\frac{1mol}{2L}$=1.75mol/L，
濃度商=$\frac{1.75×1.75}{1.75×0.75}$=2.3＜2.78，平衡正向移動(dòng)，
故答案為：2.78；正向；
④若650℃時(shí)在同樣容器中起始時(shí)充入的A和B的物質(zhì)的量均為2mol，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，其轉(zhuǎn)化率相等，但反應(yīng)速率減小，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)間延長(zhǎng)，達(dá)到平衡濃度是原來一半，則c點(diǎn)是B物質(zhì)平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，故答案為：c．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、難溶物溶解平衡等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生圖象分析、計(jì)算及綜合知識(shí)靈活運(yùn)用能力，會(huì)根據(jù)濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)相對(duì)大小確定反應(yīng)方向，注意（3）③可以等效為減小壓強(qiáng)，注意白磷分子中含有6個(gè)P-P鍵而不是4個(gè)P-P鍵，為易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．