Question

（2013?遼寧一模）I．在一個容積為2L的密閉容器中加入2molN₂和6molH₂，發(fā)生如下反應(yīng)：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，5min后達到平衡，測得c（NH₃）=0.5mol/L．
（1）該條件下此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達式K=

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

．溫度升高，則K值

變小

．（填“變大”、“變小”或“不變”）
（2）從反應(yīng)開始到平衡，用H₂的濃度變化表示的反應(yīng)速率為：

0.15mol/（L?min）

．
（3）若平衡時，移走1mol N₂和3mol H₂，在相同溫度下再達平衡時c（NH₃）

＜

0.25mol/L．（填“＞”、“＜”或“=”）
Ⅱ．25℃，將0.4mol/LCH₃COOH溶液和0.2mol/LNaOH溶液各100mL混合后，pH=5．（設(shè)混合后溶液總體積為兩溶液體積之和）
（1）混合溶液中離子濃度由大到小的順序是：

c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

．
（2）①c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=

0.2

moL/L
②c（CH₃COO^-）-c（CH₃COOH）=

2×（10^-5-10^-9）

mol/L
Ⅲ．已知25℃時，K_sp[Fe（OH）₃]=8×10^-39，該溫度下反應(yīng)Fe（OH）₃+3H⁺?Fe³⁺+3H₂O的平衡常數(shù)為

8×10³

．（列式并計算） 向0.001mob/L FeCl₃溶液中通入氨氣（體積變化忽略不計），開始沉淀時溶液的pH為

2.3

．（lg5=0.7）

Answer 1

分析：Ⅰ（1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫；
該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，據(jù)此判斷溫度對平衡常數(shù)的影響；
（2）根據(jù)v=

△c

△t

計算v（NH₃），再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算v（H₂）；
（3）若平衡時，移走1mol N₂和3mol H₂，等效為原平衡體積增大一倍，降低壓強，若平衡不移動，則c（NH₃）=0.25mol/L，但平衡向逆反應(yīng)移動；
Ⅱ（1）0.4mol/LCH₃COOH溶液和0.2mol/LNaOH溶液各100mL混合，反應(yīng)后的溶液中含CH₃COOH、CH₃COONa各0.02mol，溶液pH=5，說明醋酸的電離程度大于醋酸根的水解程度，據(jù)此判斷排序；
（2）①根據(jù)物料守恒計算；
②根據(jù)物料守恒、電荷守恒計算；
Ⅲ．根據(jù)Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）?c³（OH^-），Kw=c（H⁺）?c（OH^-）及Fe（OH）₃+3H⁺?Fe³⁺+3H₂O的平衡常數(shù)表達式，可得3個常數(shù)的關(guān)系，進行計算．
根據(jù)Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）?c³（OH^-）計算c（OH^-），再根據(jù)Kw=c（H⁺）?c（OH^-）計算c（H⁺），最后根據(jù)pH=-lgc（H⁺）計算．

解答：解：Ⅰ（1）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）平衡常數(shù)k=

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

，該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)變小，
故答案為：

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

；變��；
（2）5min后達到平衡，測得c（NH₃）=0.5mol/L，則v（NH₃）=

0.5mol/L

5min

=0.1mol/（L?min），速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，v（H₂）=1.5v（NH₃）=1.5×0.1mol/（L?min）=0.15mol/（L?min）；
故答案為：0.15mol/（L?min）；
（3）若平衡時，移走1mol N₂和3mol H₂，等效為原平衡體積增大一倍，降低壓強，若平衡不移動，則c（NH₃）=0.25mol/L，但平衡向逆反應(yīng)移動，故平衡時c（NH₃）＜0.25mol/L，
故答案為：＜；
Ⅱ（1）0.4mol/LCH₃COOH溶液和0.2mol/LNaOH溶液各100mL混合，反應(yīng)后的溶液中含CH₃COOH、CH₃COONa各0.02mol，溶液pH=5，溶液呈酸性，則c（H⁺）＞c（OH-），說明醋酸的電離程度大于醋酸根的水解程度，則c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺），醋酸是弱電解質(zhì)，不能完全電離，則c（Na⁺）＞c（H⁺），故離子濃度由大到小的順序是：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（2）①反應(yīng)后的溶液中含CH₃COOH、CH₃COONa各0.02mol，溶液體積為200mL，根據(jù)物料守恒可知，c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=

0.02mol+0.02mol

0.2L

=0.2moL/L，
故答案為：0.2；
②根據(jù)物料守恒有：c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=2c（Na⁺），
根據(jù)電荷守恒有：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），
整理得：c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=2[c（OH^-）+c（CH₃COO^-）-c（H⁺）]
即c（CH₃COO^-）-c（CH₃COOH）=2[c（H⁺）-c（OH^-）]=2×（10^-5-10^-9）mol/L
故答案為：2×（10^-5-10^-9）；
8Ⅲ．Fe（OH）₃+3H⁺?Fe³⁺+3H₂O的平衡常數(shù)表達式k=

c(Fe3+)

c3(H+)

，由Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）?c³（OH^-），Kw=c（H⁺）?c（OH^-），可知式k=

c(Fe3+)

c3(H+)

=

Ksp

Kw3

=

8×10-39

(1×10-14)3

=8×10³，
向0.001mob/L FeCl₃溶液中通入氨氣（體積變化忽略不計），開始沉淀時溶液中c（OH^-）=

3	8×10-39 0.001

=2×10^-12mol/L，故c（H⁺）=

10-14

2×10-12

=5×10^-3mol/L，故pH=-lgc（H⁺）=-lg5×10^-3=2.3，
故答案為：8×10³；2.3．

點評：本題屬于拼合型題目，涉及化學(xué)平衡與反應(yīng)速率、鹽類水解、平衡常數(shù)的有關(guān)計算等，題目綜合性較大，難度中等，是一道不錯的能力考查題，注意基礎(chǔ)知識的理解掌握．