Question

【題目】運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理分析解答以下問(wèn)題：

（1）弱酸在水溶液中存在電離平衡，部分0.1 mol·L－1弱酸的電離平衡常數(shù)如下表：

弱酸	電離平衡常數(shù)(25 ℃)
HClO	K＝2.98×10－8
H2CO3	K1＝4.3×10－7 K2＝5.6×10－11
H2SO3	K1＝1.54×10－2 K2＝1.02×10－7

①當(dāng)弱酸的濃度一定時(shí)，降低溫度，K值________(填“變大”“變小”或“不變”)。

②下列離子方程式和有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是____________。

a．少量的CO2通入次氯酸鈉溶液中：2ClO－＋H2O＋CO2===2HClO＋CO32-

b．少量的SO2通入碳酸鈉溶液中：SO2＋H2O＋2CO32-===2HCO3-＋SO32-

c．相同溫度時(shí)，等物質(zhì)的量濃度的三種弱酸與足量NaOH溶液完全中和消耗NaOH的體積為V(H2CO3)＞V(H2SO3)＞V(HClO)

d．相同溫度時(shí)，等pH三種鹽溶液的物質(zhì)的量濃度關(guān)系：c(Na2CO3)＜c(NaClO)＜c(Na2SO3)

③亞硒酸(H2SeO3)也是一種二元弱酸，有較強(qiáng)的氧化性。往亞硒酸溶液中不斷通入SO2會(huì)產(chǎn)生紅褐色單質(zhì)，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___ 。

（2）工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42－，它們對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生很大損害，必須進(jìn)行處理后方可排放。

①在廢水中存在平衡：2CrO42－ (黃色)＋2H＋Cr2O72－ (橙色)＋H2O。若改變條件使上述平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是_______。

a．平衡常數(shù)K值可以不改變

b．達(dá)到新平衡CrO42－的消耗速率等于Cr2O72－的消耗速率

c．達(dá)到新平衡后，溶液pH一定增大

d．再達(dá)平衡前逆反應(yīng)速率一定大于正反應(yīng)速率

②Cr2O72－和CrO42－最終生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，常溫下Cr(OH)3的Ksp=10-32，當(dāng)c(Cr3＋)降至10－3 mol·L－1，溶液的pH調(diào)至4時(shí)，________(填“有”或“沒(méi)有”)沉淀產(chǎn)生。

（3）已知：①2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)

②CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)

③CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)

某溫度下三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)的值依次為K1、K2、K3，則該溫度下反應(yīng)3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝________(用含K1、K2、K3的代數(shù)式表示)。向某固定體積的密閉容器中加入3 mol CO和3 mol H2，充分反應(yīng)后恢復(fù)至原溫度，測(cè)定容器的壓強(qiáng)為反應(yīng)前的1/2，則CO的轉(zhuǎn)化率為_________。

Answer 1

【答案】（1）① 變小 ②ac ③H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4

（2）①ad ②沒(méi)有 （3）K1K22K3 75%

【解析】

試題分析：（1）①弱電解質(zhì)的電離為吸熱過(guò)程，當(dāng)弱酸的濃度一定時(shí)，降低溫度，抑制電離，則K值變小。

②a．次氯酸的酸性強(qiáng)于碳酸氫鈉，但弱于碳酸，則少量的CO2通入次氯酸鈉溶液中反應(yīng)的離子方程式為ClO－+ H2O + CO2 = HClO + HCO3－，錯(cuò)誤；b．亞硫酸的酸性強(qiáng)于碳酸，則少量的SO2通入碳酸鈉溶液中反應(yīng)的離子方程式為SO2＋H2O＋2CO32－= 2HCO3－＋SO32－，正確；c．相同溫度時(shí)，等物質(zhì)的量濃度三種弱酸與足量NaOH溶液完全中和消耗NaOH的體積為：V(H2CO3）＝V(H2SO3）＞V(HClO），錯(cuò)誤；d根據(jù)電離常數(shù)可知酸性強(qiáng)弱順序是NaHSO3＞HClO＞NaHCO3，酸越弱相應(yīng)的鹽越容易水解，堿性越強(qiáng)。則相同溫度時(shí)，等pH三種鹽溶液的物質(zhì)的量濃度關(guān)系c(Na2CO3)＜c(NaClO)＜c(Na2SO3)，正確，選ac。③亞硒酸(H2SeO3）是一種二元弱酸，有較強(qiáng)的氧化性。往亞硒酸溶液中不斷通入SO2會(huì)產(chǎn)生紅褐色單質(zhì)，這說(shuō)明二者發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，SO2被氧化為硫酸，亞硒酸被還原為單質(zhì)硒，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SeO3 + 2SO2+H2O＝Se↓+ 2H2SO4。

（2）①a．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，如果平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則平衡常數(shù)K值可以不改變，例如可以通過(guò)增大生成物濃度，正確；b．達(dá)到新平衡CrO42－的消耗速率是Cr2O72－的消耗速率的2倍，錯(cuò)誤；c．達(dá)到新平衡后，溶液pH可能增大，也可能減小，錯(cuò)誤；d．平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，再達(dá)平衡前逆反應(yīng)速率一定大于正反應(yīng)速率，正確，選ad。②當(dāng)c(Cr3+）降至10－3 mol·L－1，溶液的pH調(diào)至4時(shí)，溶液中氫氧根的濃度是10—10mol/L，此時(shí)濃度商＝10—3×(10—10）3＝10—33＜10－32，因此沒(méi)有沉淀產(chǎn)生。

（3）已知：①2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)，②CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，③CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，某溫度下三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)的值依次為K1、K2、K3，又①+②×2+③即得到該溫度下的反應(yīng)3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，則化學(xué)平衡常數(shù)K＝K1K22K3。

3CO(g） +3H2(g） CH3OCH3(g） +CO2(g）

起始量（mol） 3 3 0 0

轉(zhuǎn)化量（mol） 3x 3x x x

平衡量（mol）3—3x 3—3x x x

則（6-4x）:6=1:2，解得x＝0.75，則CO的轉(zhuǎn)化率為75%。