平衡指的是两个相反方向的变化最后所处的运动状态；在平衡时，两种变化仍在继续进行，但是它们的速率相等；根据变化的性质可分为物理平衡和化学平衡，中学阶段涉及的平衡有可逆反

Question

平衡指的是两个相反方向的变化最后所处的运动状态；在平衡时，两种变化仍在继续进行，但是它们的速率相等；根据变化的性质可分为物理平衡和化学平衡，中学阶段涉及的平衡有可逆反应的平衡、酸碱电离平衡、水解平衡及沉淀-溶解平衡等等．
（1）现有容积为1L的恒温恒容密闭容器，向其中加入2mol A气体和2mol B气体后发生如下反应：A（g）+B（g）⇌C（g）△H=“-“a kJ•mol^-1，20s后，反应达到平衡状态，生成1mol C气体，放出热量Q₁kJ．回答下列问题．
①计算20s内B气体的平均化学反应速率为______．
②保持容器温度和容积不变，若改为向其中加入1molC气体，反应达到平衡时，吸收热量Q₂kJ，则Q₁与Q₂的相互关系正确的是______（填字母）．
（A）Q₁+Q₂=a   （B） Q₁+2Q₂＜2a   （C）Q₁+2Q₂＞2a   （D）Q₁+Q₂＜a
③在原平衡基础上，保持容器温度和容积不变，向容器中再通入bmolA气体（b＞0）时，v（正）______v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”），重新达平衡后，C气体的平衡体积分数φ（C）=(1)/(3)，则b=______．
（2）常温下，将VmL、0.1000mol•L^-1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol•L^-1醋酸溶液中，充分反应．回答下列问题．（忽略溶液体积的变化）
①如果溶液pH=7，此时V的取值______20.00（填“＞”、“＜”或“=”），而溶液中c（Na⁺）、c（CH₃COO^-）、c（H⁺）、c（OH^-）的大小关系为______．
②如果V=40.00，则此时溶液中c（OH^-）-c（H⁺）-c（CH₃COOH）=

(1)/(30)或0.033

(1)/(30)或0.033

mol•L^-1．
（3）①某温度（t℃）时，测得0.01mol•L^-1的NaOH溶液的pH=11．在此温度下，将pH=2的H₂SO₄溶液V_aL与pH=12的NaOH溶液V_bL混合，若所得混合液为中性，则V_a：V_b=______．
②在25℃时，将cmol•L^-1的醋酸溶液与0.02mol•L^-1NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性，用含c的代数式表示CH₃COOH的电离常数K_a=

(2×10−9)/(c−0.02)

(2×10−9)/(c−0.02)

．
（4）与水的离子积Kw=C（H+）•C（OH-）相似，CuS饱和溶液中也有离了积KSP=C（Cu2+）•C（S2-）．
已知t℃时CuS的离子积KSP=9.0×10^-36，又已知t℃时H2S饱和溶液中C（H+）2•C（S2-）=1.0×10-22，
①写出CuS沉淀溶解平衡的表达式______
②现将适量CuS放入H2S饱和溶液中，要使C（Cu2+）达到0.01mol•L-1时，应使该溶液的C（H+）达到______．由此说明CuS在一般酸中______溶解．（填“能”或“不能”）
③PbSO₄难溶于水却可溶于醋酸溶液，你认为可能的原因是______
A．醋酸铅可溶于水          B．醋酸铅是弱电解质
C．醋酸铅在水中形成电离平衡时的c（Pb²⁺）小于PbSO₄的溶解平衡的c（Pb²⁺）
D．因醋酸是弱酸，故反应可进行．

Answer 1

（1）①容积为1L的恒温恒容密闭容器，20s内生成1molC气体，根据A（g）+B（g）⇌C（g）△H=-a kJ•mol^-1，B气体减少1mol，浓度变化减少1.0 mol/L，c（B）=1.0mol/L，△t=20s，(△c)/(△t)=(1.0mol/L)/(20s)=0.05mol/（L•s）；
故答案为：0.05mol/（L•s）；
②A（g）+B（g）⇌C（g）该反应为可逆反应，从起始量分析，正向反应是放热反应，逆向进行的反应是吸热反应，正反应是体积缩小的反应；
根据等效平衡可知：保持容器温度和容积不变，加入1molA气体和1molB气体与加入1molC气体是等效的，加入1molA气体和1molB气体，该反应为可逆反应，不能完全转化，而热化学反应中的反应热为物质完全转化时的能量变化，所以达到平衡时，生成C的量不足1mol，所以热量数值Q₂＜Q₁，20s后，反应达到平衡状态，生成1mol C气体，放出热量Q₁kJ，则Q₁=a，
设加入1molA气体和1molB气体达到平衡时，放出的热量为Q₃，根据等效平衡可知：保持容器温度和容积不变，加入1molA气体和1molB气体与加入1molC气体是等效的，则Q₂+Q₃=a=Q₁，又知保持容器温度和容积不变，加入2molA气体和2molB气体与加入1molA气体和1molB气体相比，相当于增大一倍的压强，A（g）+B（g）⇌C（g）从起始量分析，正反应是体积缩小的反应，增大压强，反应向体积缩小的方向移动，所以平衡正向移动，所以放出的热量Q₁＞2Q₃，所以Q₁ +2Q₂＞2a，所以选C，
故答案为：C；
③在原平衡基础上，保持容器温度和容积不变，向容器中再通入bmolA气体（b＞0）时，平衡正向移动，则v（正）＞ v（逆），由题意2molA气体和2molB气体生成1 mol C气体，根据三段式：
             A（g）+B（g）=C（g）
开始（mol/L） 2    2     0
反应（mol/L） 1     1    1
平衡（mol/L） 1     1    1
平衡常数K=(1mol/L)/(1mol/L×1mol/L)=1，再通入bmolA气体，温度不变，平衡常数不变，根据三段式：
=1，再通入bmolA气体，温度不变，平衡常数不变，根据三段式：
           A（g）+B（g）=C（g）
开始（mol/L） 2+b 2     0
反应（mol/L） x   x     x
平衡（mol/L）2+b-x 2-x  x
又知K=1，ϕ（C）=(1)/(3)，所以(x)/((2+b−x)(2−x))=1，(x)/(4+b−x)=(1)/(3)，解得b=1.33，x=1.33；
故答案为：＞；1.33；
（2）①CH₃COOH是弱电解质，电离程度不大，NaOH是强电解质，完全电离，反应生成的乙酸钠是强碱弱酸盐，水解呈碱性，需溶液呈中性pH=7，需少加碱，所以常温下，将V mL、0.1000mol•L^-1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol•L^-1醋酸溶液中，充分反应，V＜20.00mL溶液呈中性pH=7，c（H⁺）=c（OH^-）；根据电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），c（H⁺）=c（OH^-），溶液中的溶质为乙酸钠溶液，水的电离是微弱的，所以c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案为：＜；c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
②根据电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），物料守恒c（Na⁺）=2[c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）]，得到c（H⁺）+c（CH₃COO^-）+2c（CH₃COOH）=c（OH^-），则c（OH^-）-c（H⁺）-c（CH₃COOH）=c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH），反应后溶液的体积变为60mL，则c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）═(0.1000mol•L−1×20mL)/(60mL)=(1)/(30)mol/L或0.033mol/L，
故答案为：(1)/(30)或0.033．
（3）①该温度下Kw=1.0×10^-13，混合溶液为中性，则V_a L×0.01mol/L=V_b L×0.1mol/L，解得V_a：V_b=10：1，
故答案为：10：1；
②根据电荷守恒可知c（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），溶液显中性时c（OH^-）=c（H⁺），故c（CH₃COO^-）=c（Na⁺），溶液中c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液中c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）=(1)/(2)

作业帮用户 2017-10-19 举报