Question

12．化學反應原理對于研究物質的變化意義重大．
（1）向某密封容器中充入等物質的量氣體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的物質的量濃度、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當滴加的體積小于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K=5×10^-7mol•L^-1．
③當滴加至25mL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A的化學反應速率v（A）=$\frac{△c}{△t}$；
②物質的量變化量之比等于系數之比，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，化學平衡常數是溫度的函數；
（2）①當滴加的體積小于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當滴加至25mL時，得到等物質量濃度的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，化學平衡常數是溫度的函數，故答案為：等于；
（2）①當滴加的體積小于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當滴加至25mL時，得到等物質量濃度的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．