Question

已知B是一種由三種短周期（各位于不同周期）元素組成的正鹽，該鹽在常用鋅錳干電池中做電解質(zhì)：Y在常溫下為液態(tài)，E的相同對分子質(zhì)量比D大16，它們存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（反應(yīng)條件及部分產(chǎn)物已略去）；

（1）將C氣體通入稀鹽酸中：若溶液呈中性，則除H⁺和OH^-外，其它離子濃度的關(guān)系式為

 

；若溶液呈堿性，則存在的溶質(zhì)是

 

（寫化學(xué)式），其離子濃度大小可能是

 

．
D氣體和CO都是汽車尾氣的主要成分，降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器，發(fā)生如下反應(yīng)：2D（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H＜0．若在一定溫度下，將1.4mol D、1.2mol CO充入1L固定容積的密閉容器中，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示．
（2）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=

 

，升高溫度K值

 

（填“增大”“減少”）．
（3）在圖上畫前20min CO₂的濃度變化曲線

 

．
（4）若保持溫度不變，20min時再向容器中充入CO、N₂各0.8mol，平衡將

 

移動．（填“向左”“
向右”或“不”）
（5）20min時，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致CO濃度發(fā)生如圖所示的變化，則改變的條件可能是

 

（填編號）．
A．縮小容器體積 B．增加CO₂的量 C．升高溫度 D．加入催化劑．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素,無機(jī)物的推斷

專題：推斷題,化學(xué)平衡專題

分析：B是一種由三種短周期（各位于不同周期）元素組成的正鹽，該鹽在常用鋅錳干電池中做電解質(zhì)，則B是NH₄Cl；Y在常溫下為液態(tài)，則Y是H₂O；氯化銨和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和氨氣，C能和X反應(yīng)生成D，D和X反應(yīng)生成E，E的相對分子質(zhì)量比D大16，則E比D多一個O原子，所以D和氧氣反應(yīng)生成E，X是氧氣，C能和氧氣反應(yīng)，則C是氨氣，D是一氧化氮，E是二氧化氮，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，則F是硝酸；
（1）C為氨氣，通入入稀鹽酸中若溶液呈中性，一水合氨略過量，依據(jù)電荷守恒分析判斷；若溶液呈堿性，說明一水合氨過量；
（2）依據(jù)平衡常數(shù)概念和化學(xué)方程式計算，平衡移動原理判斷反應(yīng)進(jìn)行方向；
（3）依據(jù)一氧化碳濃度減小0.4mol，結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系計算生成二氧化碳濃度為0.4mol/L，從0變化為0.4mol/L畫出圖象；
（4）依據(jù)加入一氧化碳和氮?dú)獾牧坑嬎愦藭r濃度商和平衡常數(shù)進(jìn)行比較判斷平衡移動方向；
（5）圖象分析一氧化碳濃度增大，說明平衡逆向進(jìn)行，依據(jù)平衡移動原理分析判斷選項；

解答： 解：B是一種由三種短周期（各位于不同周期）元素組成的正鹽，該鹽在常用鋅錳干電池中做電解質(zhì)，則B是NH₄Cl；Y在常溫下為液態(tài)，則Y是H₂O；氯化銨和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和氨氣，C能和X反應(yīng)生成D，D和X反應(yīng)生成E，E的相對分子質(zhì)量比D大16，則E比D多一個O原子，所以D和氧氣反應(yīng)生成E，X是氧氣，C能和氧氣反應(yīng)，則C是氨氣，D是一氧化氮，E是二氧化氮，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，則F是硝酸；
（1）將C氣體氨氣通入稀鹽酸中：若溶液呈中性，依據(jù)電荷守恒可知，c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），c（H⁺）=c（OH^-），則除H⁺和OH^-外，其它離子濃度的關(guān)系式為c（NH₄⁺）=c（Cl^-），若溶液呈堿性，則存在的溶質(zhì)NH₃?H₂O，NH₄Cl，其離子濃度大小可能是c（NH₄^+）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）或c（NH₄^+）＞c（OH^-）＞c（Cl^-）＞c（H⁺）；
故答案為：c（NH₄⁺）=c（Cl^-），NH₃?H₂O，NH₄Cl，c（NH₄^+）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）或c（NH₄^+）＞c（OH^-）＞c（Cl^-）＞c（H⁺）；
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，c（CO）=0.8mol/L，C（N₂）=0.2mol/L，C（CO₂）=2C（N₂）=0.4mol/L，C（NO）=1.4mol/L-（1.2-0.8）mol/L=1mol/L，k=

0．42×0.2

12×0．82

L?mol^-1=0.05 L?mol^-1，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減��；
故答案為：0.05 L?mol^-1；減小；
（3）依據(jù)一氧化碳濃度減小0.4mol，結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系計算生成二氧化碳濃度為0.4mol/L，到15min達(dá)到平衡狀態(tài)，15-20min濃度不再變化，從0變化為0.4mol/L畫出圖象為；
故答案為：；
（4）加入氮?dú)夂鸵谎趸�碳的瞬間，C（N₂）=（0.2+0.8）mol/L=1mol/L，c（CO）=1.6mol/L，濃度積常數(shù)=

1×0．42

1．62×12

=

1

16

＞

1

20

，則平衡向逆反應(yīng)方向移動；
故答案為：向左；
（5）平衡時一氧化碳的濃度增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動，
A．縮小容器體積平衡向正反應(yīng)方向移動，故A錯誤；   
B．增加CO₂ 的量平衡向逆反應(yīng)方向移動，故B正確；    
C．升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，故C正確；  
D．加入催化劑不改變平衡移動，故D錯誤；
故選BC．

點(diǎn)評：本題以物質(zhì)的推斷為載體考查化學(xué)平衡、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、離子濃度大小比較等知識點(diǎn)，化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計算是高考熱點(diǎn)，會分析平衡移動的影響因素，難度中等．