(1)研究硫及其化合物性质有重要意义.

(1)研究硫及其化合物性质有重要意义.
硫酸工业生产中涉及如下反应:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g).向2L的容器中充入2mol SO2、1mol O2,SO2的平衡转化率与温度的关系如图所示. T1温度时反应进行到状态D时,v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”).温度为T1时,反应的平衡常数K=______.(单位必须写),若在T3温度时,达平衡时测得反应放出的热量为Q1.此时再向容器中加入2mol SO2、1mol O2并使之重新达到平衡,测得又放出热量Q2.则下列说法正确的是______.(填字母编号)
a.容器的压强增大原来的两倍b.Q2一定等于Q1
c.新平衡时SO2的转化率一定大于80% d.T3时的平衡常数大于T1时的平衡常数
(2)已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(MgF2)=7.4×10-11.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)______ (填增大、减小或不变);在等浓度的KOH和KF混合溶液中加入稀MgCl2溶液,首先生成的沉淀是______ (写化学式).
(3)Al2(SO43溶液显示酸性,其原因是______(写离子方程式),向某酸化的Al2(SO43溶液中加入NaHCO3固体,出现的现象是:有大量气体产生,同时有白色沉淀,试用平衡移动原理解释原因:______.
(4)加热蒸发下列溶液,能析出得到原溶质的是______.
a.KNO3溶液b.AlCl3溶液c.Al2(SO43溶液d.盐酸
(5)25℃时,pH为4的氯化铵溶液和pH为4盐酸溶液中,由水电离出的H+浓度之比为______.
jay_ty 1年前 已收到1个回答 举报

55125039 幼苗

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解题思路:(1)温度T1时,平衡点为A,D点二氧化硫转化率小于A,反应向正方向进行,V正>V逆,根据温度T1时,反应的转化率列出三段求出平衡时各物质的浓度,带入平衡常数表达式;
T3时,达平衡时测得反应放出的热量为Q1.此时再向容器中加入2mol SO2、1mol O2,相当于原容器加压,平衡向正反应方向移动,所以放出的热量增大,平衡向正反应方向移动,反应物的转化率增大,平衡常数只与温度有关,根据图中数据,温度升高SO2的转化率越小,平衡向逆反应移动,逆方向为吸热反应,正方向为放热反应,升高温度平衡常数降低;
(2)根据Mg(OH)2沉淀溶解平衡Mg(OH)2 (s) Mg2+(aq)+2OH- (aq),加入氯化铵,NH4+消耗氢氧根使平衡右移,镁离子浓度增大;
氢氧化镁与氟化镁,结构相同,溶度积越小越先沉淀;
(3)Al2(SO43是强酸弱碱盐,铝离子水解,溶液显示酸性,向某酸化的Al2(SO43溶液中加入NaHCO3固体,溶液中的铝离子与碳酸氢根离子发生双水解,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体;
(4)b.AlCl3溶液中氯化铝水解生成氢氧化铝和氯化氢,氯化氢加热易挥发,促进氯化铝的水解,故得不到氯化铝溶液;
d.氯化氢为易挥发性酸,加热降低氯化氢的溶解度,促进氯化氢的挥发;
(5)氯化铵是可水解的盐,对水的电离起到促进作用,盐酸是酸对水的电离起到抑制的作用.分别求出两种溶液中有水电离出的氢离子浓度,即可求解.

(1)温度T1时,平衡点为A,D点二氧化硫转化率小于A,反应向正方向进行,V正>V逆,
转化的二氧化硫的物质的量:2mol×90%=1.8mol
2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)
起始浓度 1mol/L 0.5mol/L 0
转化浓度 0.9mol/L 0.45mol/L 0.9mol/L
平衡浓度 0.1mol/L 0.05mol/L 0.9mol/L K=
[SO3]2
[SO2]2[O2]=1620L/mol,故答案为:1620L/mol;
T3时,若再向容器中加入2mol SO2、1mol O2,若平衡不移动压强变为原来的2倍,但是该反应前后气体系数不同,加入2mol SO2、1mol O2,相当增大压强平衡向正方向移动,故a错误;达平衡时测得反应放出的热量为Q1.此时再向容器中加入2mol SO2、1mol O2,相当于原容器加压,平衡向正反应方向移动,所以放出的热量增大,故Q2>Q1,故b错误;平衡向正反应方向移动,反应物的转化率增大,故c正确;正反应为放热反应,升高温度K减小,故d错误,故选c,
故答案为:>;1620L/mol;c;
(2)根据Mg(OH)2沉淀溶解平衡Mg(OH)2 (s)Mg2+(aq)+2OH- (aq),加入氯化铵,NH4+消耗氢氧根使平衡右移,镁离子浓度增大;故答案为:增大;
氢氧化镁与氟化镁,结构相同,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(MgF2)=7.4×10-11,二者氢氧化镁溶解度更小,先沉淀,故答案为:Mg(OH)2
故答案为:增大;Mg(OH)2;所以溶液显酸性;
(3)Al2(SO43是强酸弱碱盐,铝离子水Al3++3H2O Al(OH)3+3H+所以溶液显酸性,加入碳酸氢钠后,碳酸氢根离子发生水HCO3-+H2O H2CO3+OH-,水解生成的氢氧根离子与铝离子水解生成的氢离子反应,双方相互促进,发生双水解,所以有大量气体产生,同时有白色沉淀,
故答案为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+;铝离子和碳酸氢根离子发生双水解,相互促进,使水解平衡向正方向进行;
(4)a.硝酸钾溶液中不存在水解物质,蒸干水后得到硝酸钾固体,故a正确;
b.AlCl3水解生成氢氧化铝和氯化氢,加热氯化氢易挥发,促进水解平衡向右移动,所以整个该溶液得到的是氢氧化铝固体,故b错误;
c.Al2(SO43虽然水解但是生产的硫酸是难挥发性酸,蒸干溶液得到仍然是硫酸铝固体,故c正确;
d.盐酸是挥发性酸,加热促进氯化氢的挥发,蒸干后得不到原溶质,故d错误;
故选ac;
(5)pH=4的氯化铵溶液中,水电离的氢离子浓度:C(H+)=10-4mol/L,pH=4的盐酸溶液中,水电离的氢离子的浓度:C(H+)′=10-10mol/L,C(H+):C(H+)′=106(或 106:1),故答案为:106(或 106:1).

点评:
本题考点: 转化率随温度、压强的变化曲线;化学平衡常数的含义;盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.

考点点评: 本题考查化学平衡图象与影响因素、化学平衡常数计算、沉淀溶解平衡移动的影响因素与溶度积规则、水的电离,题目较为综合,是对知识的综合利用,注意转化率温度图象的应用,水解平衡移动的影响因素,难度中等.

1年前

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