Question

4．氯氣在298K、100kPa時，在1L水中溶解0.09mol即達飽和，實驗測得溶于水的Cl₂有三分之一與水反應．請回答下列問題：
（1）該反應的離子方程式為Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO； 計算上述體系的平衡常數0.00045．
（2）若在該飽和氯水中①加入少量NaOH固體，平衡將向正反應方向移動，溶液的PH值將增大（“增大”、“減小”、“不變”）；②通入適量氯氣平衡將不移動移動．（填“向左”、“向右”、“不移動”）
（3）如果增大氯氣的壓強，平衡將向右移動（填“左”、“右”）．氯氣在水中的溶解度將增大．（填“增大”、“減小”或“不變”），參與反應的氯氣與溶解氯氣的比值將小于$\frac{1}{3}$（填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸是弱電解質；根據三行式計算上述體系的平衡常數；
（2）若在該飽和氯水中①加入少量NaOH固體，平衡將向正向移動，溶液的PH值將增大；②通入適量氯氣，氯氣的濃度不變平衡不移動；
（3）如果增大氯氣的壓強，平衡將向氣體體積縮小的方向移動，氯氣在水中的溶解度將增大，參與反應的氯氣的極其微弱．

解答 解：（1）氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，反應的離子方程式為：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO
       Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO （水視為純液體）
C起    0.09       0   0   0
C變    0.09×$\frac{1}{3}$  0.03 0.03 0.03
C平     0.06     0.03  0.03   0.03
K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{l}^{-}）•c（HClO）}{c（C{l}_{2}）}$=$\frac{0.03×0.03×0.03}{0.06}$=0.00045，故答案為：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；0.00045；
（2）若在該飽和氯水中①加入少量NaOH固體，平衡將向正向移動，溶液的PH值將增大；②通入適量氯氣，氯氣的濃度不變平衡不移動，故答案為：正反應方向；增大；不移動；
（3）如果增大氯氣的壓強，平衡將向氣體體積縮小的方向移動，氯氣在水中的溶解度將增大，參與反應的氯氣的極其微弱，故答案為：右；增大；小于．

點評 本題考查了氯氣性質，化學平衡的影響因素影響，平衡計算應用，Cl₂溶于水的離子反應方程式；濃度對反應平衡的移動影響；壓強對平衡移動的影響判斷是解題關鍵．