Question

化學(xué)學(xué)科中存在以下四種平衡體系：化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡，且均符合勒夏特列原理．請回答下列問題：
（1）一定溫度下，在固定容積的密閉容器中，可逆反應(yīng)A（g）+2B（g）?4C（g）△H＞0達(dá)到平衡時(shí)，c（A）=2mol/L，c（B）=7mol/L，c（C）=4mol/L．試確定B的起始濃度c（B）的取值范圍是

 

；若改變條件重新達(dá)到平衡后體系中C的體積分?jǐn)?shù)增大，下列措施可行的是

 

．
A．加壓       B．升溫      C．使用催化劑      D．增加C的物質(zhì)的量
（2）反應(yīng)C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常數(shù)K的表達(dá)式為

 

．
（3）常溫下，某純堿（Na₂CO₃）溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色，則該溶液呈

 

性．在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時(shí)，甲同學(xué)認(rèn)為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH所致；乙同學(xué)認(rèn)為是溶液中Na₂CO₃電離出的

CO

2- 3

水解所致．請你設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案給甲和乙兩位同學(xué)的說法以評判（包括操作、現(xiàn)象和結(jié)論）

 

．
（4）常溫下，取pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL，向其中分別加入適量的Zn粒，反應(yīng)過程中兩溶液的pH變化如圖所示．則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是

 

（填“A”或“B”），設(shè)鹽酸中加入的Zn質(zhì)量為m₁，醋酸溶液中加入的Zn質(zhì)量為m₂，則m₁

 

m₂（選填“＜”、“=”、“＞”）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,酸堿混合時(shí)的定性判斷及有關(guān)ph的計(jì)算

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）由正反應(yīng)開始建立平衡，B的起始濃度最大，由逆反應(yīng)開始建立平衡，B的起始濃度最小，據(jù)此計(jì)算；結(jié)合選項(xiàng)運(yùn)用平衡移動(dòng)原理分析解答；
（2）平衡常數(shù)概念書寫表達(dá)式，用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積；
（3）常溫下，純堿（Na₂CO₃） 溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色，是因?yàn)樘妓徕c水解呈堿性；酚酞遇堿變紅色，可知純堿溶液呈堿性；向紅色溶液中加入足量BaCl₂溶液（或加熱碳酸鈉溶液），根據(jù)顏色的變化分析；
（4）從醋酸是弱電解質(zhì)的角度分析，醋酸與Zn反應(yīng)同時(shí)，電離出H⁺，pH變化較緩慢；pH值變化相同，醋酸參加反應(yīng)的氫離子比鹽酸多．

解答： 解：（1）由正反應(yīng)開始建立平衡，B的起始濃度最大，B的濃度變化量為4mol/L×

1

2

=2mol/L，故B濃度最大值為7mol/L+2mol/L=9mol/L，
由逆反應(yīng)開始建立平衡，B的起始濃度最小，B的濃度變化=2△c（A）=2mol/L×2=4mol/L，故B的濃度最小值為7mol/L-4mol/L=3mol/L，故B的起始濃度c（B）的取值范圍是3 mol/L≤c（B）≤9 mol/L；
若改變條件重新達(dá)到平衡后體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，
A．加壓，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，故A錯(cuò)誤；
B．升溫，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，故B正確；
C．使用催化劑，平衡不移動(dòng)，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，故C錯(cuò)誤；
D．增加C的物質(zhì)的量，等效為增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，故D錯(cuò)誤；
故答案為：3 mol/L≤c（B）≤9 mol/L；B；
（2）反應(yīng)C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常數(shù)K的表達(dá)式為K=

c2(CO)

c(CO2)

，故答案為：

c2(CO)

c(CO2)

；
（3）常溫下，純堿（Na₂CO₃） 溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色，是因?yàn)樘妓徕c水解呈堿性，水解離子方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；酚酞遇堿變紅色，該溶液呈紅色說明是堿性溶液，要驗(yàn)證該溶液遇酚酞呈紅色原因，可用以下方法，
方法一：向紅色溶液中加入足量BaCl₂溶液，如果溶液顯紅色，說明甲正確，如果紅色褪去，說明乙正確；
方法二：加熱，如果紅色不變說明甲正確，如果紅色加深，說明乙正確，
故答案為：堿；向紅色溶液中加入足量BaCl₂溶液，如果溶液還顯紅色說明甲正確，紅色褪去說明乙正確；
（4）由于醋酸是弱電解質(zhì)，與Zn反應(yīng)同時(shí)，電離出H⁺，所以pH變化較緩慢，所以B曲線是醋酸溶液的pH變化曲線．由圖知鹽酸和醋酸的pH變化都是由2到4，鹽酸中氫離子濃度逐漸減小，但醋酸中存在電離平衡，氫離子和鋅反應(yīng)時(shí)促進(jìn)醋酸電離，補(bǔ)充反應(yīng)的氫離子，所以醋酸是邊反應(yīng)邊電離H⁺，故消耗的Zn多，所以m₁＜m₂，
故答案為：B；＜．

點(diǎn)評：本題考查較為綜合，涉及弱電解質(zhì)的電離、化學(xué)平衡、難溶電解質(zhì)的溶解平衡、鹽類水解等知識點(diǎn)，難度較大，弱電解質(zhì)的電離平衡、化學(xué)平衡是高考的熱點(diǎn)，應(yīng)熟練掌握．