Question

運(yùn)用反應(yīng)原理研究氮、硫、氯、碘及其化合物的反應(yīng)有重要意義。

（1）在反應(yīng)：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)的混合體系中，SO₃的百分含量和溫度的關(guān)系如下圖(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài)）：

①2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)的△H         0（填“>”或“<”）；若在恒溫、恒壓時(shí)，向該平衡體系中通入氦氣平衡將         移動(dòng)（填“向左”、“向右”或“不”）；

②當(dāng)溫度為T₁，反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，V_正         V_逆（填“>”、“<”或“=”）。

（2）①下圖是一定條件下，N₂和H₂發(fā)生可逆反應(yīng)生成1mol NH₃的能量變化圖，該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式                  。(△H用含Q₁、Q₂的代數(shù)式表示）

②25°C時(shí)，將a mol • L^―1的氨水與b mol • L^―1的鹽酸等體積混合，所得溶液的pH=7，則c (NH₄⁺)          c(Cl^―)，a         b（填“>”、“<”或“=”）；

（3）海水中含有大量以化合態(tài)形式存在的氯、碘元素。已知：25⁰C時(shí)，K_sp(AgCl)=1.6×10^―10mol²•L^―2、K_sp(AgI)=1.5×10^―16mol²•L^―2。

在 25⁰C時(shí)，向 10mL0.002mol•L^―1 的 NaCl 溶液中滴入 10mL0.002mol•L^―1AgNO₃溶液， 有白色沉淀生成，向所得濁液中繼續(xù)滴人0.1mol •L^―1的NaI溶液，白色沉淀逐漸轉(zhuǎn)化為黃色沉淀，其原因是         ，該反應(yīng)的離子方程式                  。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）①＜    向左       ②＞

（2）①N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) △H=-2(Q₂-Q₁)KJ·mol^-1

（或1/2N₂(g)+3/2H₂(g) NH₃(g) △H=-(Q₂-Q₁)KJ·mol^-1）

②=       ＞

（3）K_SP(AgCl)＞K_SP(AgI)          AgCl+I^-=AgI+Cl^-

【解析】

試題分析：（1）①讀圖可知，隨著溫度升高，SO₃的百分含量減小，前者使平衡向吸熱方向移動(dòng)，后者說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，因此逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)是△H<0的放熱反應(yīng)；恒溫恒壓時(shí)通入惰性氣體，必須增大容器的體積、減小反應(yīng)物和生成物的濃度，就是減小平衡體系的壓強(qiáng)，由于正反應(yīng)是氣態(tài)物質(zhì)體積減小的方向，減小壓強(qiáng)使平衡向氣態(tài)物質(zhì)體積增大的方向移動(dòng)，即平衡向左或逆反應(yīng)方向移動(dòng)；②SO₃的百分含量：D<A，說明D為T₁時(shí)的不平衡狀態(tài)，反應(yīng)應(yīng)該向SO₃的百分含量增大或正反應(yīng)的方向進(jìn)行，所以v_正>v_逆；（2）①讀圖可知，生成1molNH₃(g)時(shí)放出的熱量為（Q₂—Q₁）kJ，則1/2N₂(g)+3/2H₂(g)NH₃(g)   △H =—(Q₂—Q₁)kJ•mol^―l，若系數(shù)加倍，則N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)   △H =—2(Q₂—Q₁)kJ•mol^―l；根據(jù)電解質(zhì)溶液中電荷守恒可知，溶液中c(H⁺)+c(NH₄⁺)=c(Cl^―)+c(OH^―)，由于25℃時(shí)溶液的pH=7，則c(H⁺)= c(OH^―)，因此溶液中c(NH₄⁺)=c(Cl^―)；由于NH₃•H₂O+HCl=NH₄Cl+H₂O，假設(shè)a=b，酸堿完全中和后得到的NH₄Cl是強(qiáng)酸弱堿鹽，所得溶液顯弱酸性，pH<7，因此鹽酸一定要不足，氨水一定要適當(dāng)過量，所以a>b；（3）由于NaCl=Na⁺+Cl^―，則c(Cl^―)=0.002mol•L^―1，由于AgNO₃=Ag⁺+NO₃^―，則c(Ag⁺)=0.002mol•L^―1；等體積混合后，c(Cl^―)=0.001mol•L^―1、c(Ag⁺)=0.001mol•L^―1；由于AgCl(s)Ag⁺+Cl^―，則Qc(AgCl)=10^―3 mol•L^―1×10^―3 mol•L^―1=10^―6 mol²•L^―2> K_sp(AgCl)，故有白色沉淀生成；由于K_sp(AgCl)> K_sp(AgI)，根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律可知，白色沉淀容易轉(zhuǎn)化為黃色沉淀，即AgCl(s)+I^―AgI(s)+Cl^―，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(Cl^―)/c(I^―)=[ c(Ag⁺)•c(Cl^―)]/[ c(Ag⁺)•c(I^―)]=K_sp(AgCl)/K_sp(AgI)= 1.6×10^―10/1.5×10^―16=1.07×10⁶>10⁵，因此正反應(yīng)幾乎進(jìn)行到底，則該反應(yīng)為AgCl(s)+I^―=AgI(s)+Cl^―。

考點(diǎn)：以非金屬及其化合物的重要性質(zhì)為載體，考查化學(xué)平衡、反應(yīng)熱和熱化學(xué)方程式、溶液中粒子濃度大小關(guān)系、溶度積的計(jì)算及沉淀的轉(zhuǎn)化等考點(diǎn)。