Question

12．化學反應原理對于研究物質(zhì)的變化意義重大．
（1）向某密封容器中充入等物質(zhì)的量氣體A和B，-定溫度下，發(fā)生如下反應：
aA（g）+bB（g）?2C（g），達平衡后，只改變一個反應條件，測得容器中相關物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度、化學反應速率隨時間變化關系曲線分別如圖所示．

①7min內(nèi)A的化學反應速率v（A）=0.08mol•L^-1•min^-1．
②b=1．
③反應的△H＜O（填“＞”、“=”或“＜”＞，40min改變的反應條件是升高溫度．
④20-30min和30〜40min的化學平衡常數(shù)關系是：前者等于后者（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（2）25℃時，將0.2mol•L^-1的某酸HX逐滴加入到25mL0.1mol•L^-1NaOH溶液中，恰好完全反應時，所得溶液的pH＞7．
①當?shù)渭拥捏w積小于12.5mL時，隨著HX的滴入，水的電離程度會逐漸增大（填“逐漸增大”、“無變化”或“逐漸減小”）．
②若滴加至15mL時溶液呈中性，則HA的電離常數(shù)K=5×10^-7mol•L^-1．
③當?shù)渭又?5mL時，溶液中離子濃度由大到小的順序是c（X^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

Answer 1

分析 （1）①7min內(nèi)A的化學反應速率v（A）=$\frac{△c}{△t}$；
②物質(zhì)的量變化量之比等于系數(shù)之比，來分析解答；
③40min時，正逆反應速率都增大，且逆反應速率大于正反應速率，平衡逆向移動，應是升高溫度，則正反應為放熱反應；
④30～40 min只有反應速率降低了，反應物與生成物的濃度瞬時降低，反應仍處于平衡狀態(tài)，故不能是溫度變化，而是降低了壓強，化學平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)；
（2）①當?shù)渭拥捏w積小于12.5mL時，隨著HX的滴入，溶液中氫氧根離子的濃度逐漸減小，所以水的電離程度逐漸增大；
②K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（{A}^{-}）}{c（HA）}$，其中c（H⁺）=10^-7mol/L，c（Na⁺）=c（A^-）=$\frac{25×0.1}{15+25}$=0.0625mol/L，所以c（HA）=$\frac{0.2×15}{15+25}$-$\frac{25×0.1}{15+25}$=0.0125mol/L，代入求解；
③當?shù)渭又?5mL時，得到等物質(zhì)量濃度的HX和NaX的混合溶液，以HX的電離為主，溶液呈酸性，以此確定離子濃度的大�。�

解答 解：（1）①7min內(nèi)A的化學反應速率v（A）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{2-1.44}{7}$=0.08mol•L^-1•min^-1，故答案為：0.08mol•L^-1•min^-1；
②因為0至20min，A的濃度變化量為2-1=1mol•L^-1，而C的濃度變化量為2-0=2mol•L^-1，所以$\frac{a}{2}=\frac{1}{2}$，則a=1，又因為：30min時只有反應速率降低了，反應物與生成物的濃度瞬時降低，反應仍處于平衡狀態(tài)，故不能是溫度變化，而是降低了壓強，說明兩邊的計量數(shù)相等，所以a+b=2，則b=1，故答案為：1；
③40min時，正逆反應速率都增大，且逆反應速率大于正反應速率，平衡逆向移動，應是升高溫度，則正反應為放熱反應，故答案為：＜；升高溫度；
④30～40 min只有反應速率降低了，反應物與生成物的濃度瞬時降低，反應仍處于平衡狀態(tài)，故不能是溫度變化，而是降低了壓強，化學平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，故答案為：等于；
（2）①當?shù)渭拥捏w積小于12.5mL時，隨著HX的滴入，溶液中氫氧根離子的濃度逐漸減小，所以水的電離程度逐漸增大，故答案為：逐漸增大；
②K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（{A}^{-}）}{c（HA）}$，其中c（H⁺）=10^-7mol/L，c（Na⁺）=c（A^-）=$\frac{25×0.1}{15+25}$=0.0625mol/L，所以c（HA）=$\frac{0.2×15}{15+25}$-$\frac{25×0.1}{15+25}$=0.0125mol/L，所以K=$\frac{1{0}^{-7}×0.0625}{0.0125}$=5×10^-7mol•L^-1，故答案為：5×10^-7mol•L^-1；
③當?shù)渭又?5mL時，得到等物質(zhì)量濃度的HX和NaX的混合溶液，以HX的電離為主，溶液呈酸性，所以離子濃度大小為：c（X^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案為：c（X^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

點評 本題考查化學平衡圖象，注意圖象中反應速率的變化及平衡移動，明確溫度、濃度、壓強對反應速率及平衡的影響即可解答，同時考查酸堿中和和酸的電離平衡常數(shù)的計算以及離子濃度大小的比較，綜合性強，但題目難度中等．