Question

（1）在一個容積為2L的密閉容器中加人2mol N₂和6mol H₂，發(fā)生如下反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H＜0.5min 后達到平衡，測得c（NH₃）=0.5mol/L．
①該條件下此反應的化學平衡常數(shù)的表達式K=

 

；溫度升高，則K值

 

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

 

．
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“=”）
（2）250C，將0.4mol/L CH₃COOH 溶液和 0.2mol/L NaOH 溶液各 100mL 混合，混合后溶液pH=5（設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

 

；
②c（CH₃COO^-）-c（CH₃COOH）=

 

mol/L（要求精確值）．
（3）已知 250C 時Ksp[Fe（OH）₃]=8×10^-39，該溫度下反應：Fe（OH）₃+3H^+?Fe³⁺+3H₂O的平衡常數(shù)為

 

（列式并計算）．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,反應速率的定量表示方法,化學平衡的影響因素,酸堿混合時的定性判斷及有關ph的計算

專題：

分析：（1）①化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫；
該反應正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，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，但平衡向逆反應移動；
（2）①0.4mol/LCH₃COOH溶液和0.2mol/LNaOH溶液各100mL混合，反應后的溶液中含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根據(jù)物料守恒、電荷守恒計算；
（3）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，

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

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

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

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

；變小；
②5min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，但平衡向逆反應移動，故平衡時c（NH₃）＜0.25mol/L，
故答案為：＜；
（2）①0.4mol/LCH₃COOH溶液和0.2mol/LNaOH溶液各100mL混合，反應后的溶液中含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，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）；
（3）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，
故答案為：8×10³．

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