Question

在一個體積為2L的真空密閉容器中加入0.5molCaCO₃，發(fā)生反應CaCO₃（s）═CaO （s）+CO₂（g），測得二氧化碳的物質的量濃度隨溫度的變化關系如圖表示，圖中A表示CO₂的平衡濃度與溫度的關系曲線，B表示不同溫度下反應經過相同時間時CO₂的物質的量濃度的變化曲線．請按要求回答下列問題：
（1）該反應正反應為

 

熱反應（填吸或放），溫度為T₅℃時，該反應耗時40s達到平衡，則T₅℃時，該反應的平衡常數(shù)數(shù)值為

 

．
（2）如果該反應的平衡常數(shù)K值變大，該反應

 

（選填編號）．
a．一定向逆反應方向移動      
b．在平衡移動時正反應速率先增大后減小
c．一定向正反應方向移動      
d．在平衡移動時逆反應速率先減小后增大
（3）請說明隨溫度的升高，曲線B向曲線A逼近的原因：

 

．
（4）在T₅℃下，維持溫度和容器體積不變，向上述平衡體系中再充入0.5molN₂，則最后平衡時容器中的CaCO₃的質量為

 

g．

物質	電離平衡常數(shù)（25℃）
C6H5OH	Ki=1.28×10-10
H2CO3	Ki1=4.3×10-7
	Ki2=5.6×10-11

（5）已知苯酚和碳酸的電離平衡常數(shù)如圖所示請寫出二氧化碳通入苯酚鈉溶液的化學反應離子方程式

 

，請用電離平衡原理解釋上述反應發(fā)生的原因以及確定生成物的依據(jù)

 

．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,化學平衡的影響因素

專題：

分析：（1）由圖象判斷溫度與平衡移動的影響，再判斷反應中的熱效應；根據(jù)化學反應方程式可知，平衡常數(shù)K=c（CO₂）計算；
（2）平衡常數(shù)增大，說明平衡正向移動，結合溫度對平衡常數(shù)的影響判斷；
（3）根據(jù)溫度對反應速率的影響判斷；
（4）由于容器體積不變，平衡體系中再充入0.5molN₂，平衡不移動，據(jù)此計算；
（5）由電離平衡常數(shù)可知，苯酚的酸性弱于碳酸但比碳酸氫根強，據(jù)此答題．

解答： 解：（1）由圖象可知，隨著溫度的升高，二氧化碳的平衡濃度增大，說明平衡向正反應方向移動，所以該反應為吸熱反應，根據(jù)化學反應方程式可知，平衡常數(shù)K=c（CO₂），所以T₅℃時，K=c（CO₂）=0.2，
故答案為：吸熱； 0.2；
（2）平衡常數(shù)增大，說明平衡正向移動，此時改變的條件為升高溫度，如果該反應的平衡常數(shù)K值變大，則
a．一定向正反應方向移動，故a錯誤； 
b．在平衡移動時，由于是升高溫度，所以正、逆反應速率都增大，由于該反應是吸熱反應，所以平衡移動后溫度會有所降低，所以正逆反應速率都會減小，故b正確；
c．一定向正反應方向移動，故c正確； 
d．根據(jù)b的分析可知，d錯誤；
故選bc；
（3）根據(jù)溫度對反應速率的影響可知，隨著溫度升高，反應速率加快，達到平衡所需要的時間變短，所以曲線B向曲線A逼近，
故答案為：隨著溫度升高，反應速率加快，達到平衡所需要的時間變短；
（4）由于容器體積不變，平衡體系中再充入0.5molN₂，平衡不移動，所以在T₅℃時，二氧化碳的物質的量為2L×0.2mol/L=0.4mol，則被分解的CaCO₃的質量為100×0.4g=40g，所以平衡時容器中的CaCO₃的質量為0.5mol×100g/mol-40g=10g，
故答案為：10；
（5）二氧化碳通入苯酚鈉溶液的化學反應離子方程式為C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+HCO₃^-，由電離平衡常數(shù)可知，苯酚的酸性弱于碳酸但比碳酸氫根強，二氧化碳與水結合生成碳酸，且碳酸酸性比苯酚酸性強，故能生成苯酚，碳酸的電離分兩步：第一步：H₂CO₃H⁺+HCO₃^-，該步電離出的H⁺更容易結合C₆H₅O^-生成酸性更弱的C₆H₅OH，導致第一步電離平衡正向移動，第二步電離：HCO₃^-H⁺+CO₃^2-，C₆H₅OH酸性大于HCO₃^-，所以第二步電離出的H⁺更容易結合CO₃^2-而不容易結合C₆H₅O^-，故不影響第二步電離平衡，
故答案為：C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+HCO₃^-；由電離平衡常數(shù)可知，苯酚的酸性弱于碳酸但比碳酸氫根強，二氧化碳與水結合生成碳酸，且碳酸酸性比苯酚酸性強，故能生成苯酚，碳酸的電離分兩步：第一步：H₂CO₃H⁺+HCO₃^-，該步電離出的H⁺更容易結合C₆H₅O^-生成酸性更弱的C₆H₅OH，導致第一步電離平衡正向移動，第二步電離：HCO₃^-H⁺+CO₃^2-，C₆H₅OH酸性大于HCO₃^-，所以第二步電離出的H⁺更容易結合CO₃^2-而不容易結合C₆H₅O^-，故不影響第二步電離平衡．

點評：本題主要考查了影響平衡常數(shù)的因素、影響平衡移動的因素、化學平衡常數(shù)的計算、電離平衡常數(shù)的應用等知識，中等難度，答題時注意學會從圖中獲取信息，并注意對平衡常數(shù)概念的理解．