Question

中學(xué)階段涉及的平衡有氣體可逆反應(yīng)平衡、電離平衡、水解平衡及沉淀溶解平衡等等．
（1）現(xiàn)有容積為1L的恒溫恒容密閉容器，向其中加入2molA氣體和2molB氣體后發(fā)生如下反應(yīng)：
A （g）+B（g）?C（g）△H=-a KJ?mol^-1．20s后，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，生成1molC氣體，放出熱量Q₁KJ．回答下列問題：
①計(jì)算20s 內(nèi)B氣體的平均化學(xué)反應(yīng)速率為

 

．
②寫出化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式

 

．
③在原平衡（1）基礎(chǔ)上，保持容器溫度和容積不變，向容器中再通入b mol A氣體（b＞0）時(shí)，重新達(dá)平衡后，C氣體的平衡體積分?jǐn)?shù)為

1

3

，則b=

 

．
（2）常溫下，將VmL  0.1000mol?L^-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20mL  0.1000mol?L^-1醋酸溶液中，充分反應(yīng)．（忽略溶液體積的變化）回答下列問題：
①如果溶液的PH=7，此時(shí)V的取值

 

20mL（填“＞”、“＜”或“=”）．
②如果V=40.00，則此時(shí)溶液中c（OH^-）-c（H⁺）-c（CH₃COOH）=

 

mol?L^-1．
（3）CaSO₄是一種微溶物質(zhì)，已知K_sp（CaSO₄）=9.10×10^-6．現(xiàn)將c mol/L CaCl₂溶液與2.00mol/L Na₂SO₄溶液等體積混合（忽略體積的變化），則生成沉淀時(shí)，c的最小值為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素,酸堿混合時(shí)的定性判斷及有關(guān)ph的計(jì)算

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）①根據(jù)反應(yīng)速率v=

△c

△t

計(jì)算；
②平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積；
③③增加反應(yīng)物的濃度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，由題意2 mol A氣體和2 mol B氣體生成1 mol C氣體，根據(jù)三段式求得平衡常數(shù)K=1，依據(jù)溫度不變，平衡常數(shù)不變進(jìn)行解答；
（2）①溶液的酸堿性是根據(jù)溶液中H⁺濃度與OH^-濃度的相對(duì)大小判斷的，只要溶液中c（H⁺）=c（OH^-），溶液就呈中性，CH₃COOH是弱電解質(zhì)，電離程度不大，NaOH是強(qiáng)電解質(zhì)，完全電離，反應(yīng)生成的乙酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽水解呈堿性，需溶液呈中性，需少加堿；
②根據(jù)電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），物料守恒c（Na⁺）=2[c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）]進(jìn)行解答；
（3）依據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算離子濃度．

解答： 解：（1）①容積為1L的恒溫恒容密閉容器，20s內(nèi)生成1molC氣體，根據(jù)A（g）+B（g）?C（g）△H=-a kJ?mol^-1，B氣體減少1mol，濃度變化減少1.0 mol/L，c（B）=1.0mol/L，△t=20s，v=

△c

△t

=

1.0mol/L

20s

=0.05mol/（L?s），
故答案為：0.05mol/（L?s）；
②該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=

c(C)

c(A)?c(B)

，
故答案為：K=

c(C)

c(A)?c(B)

；
③由題意2molA氣體和2molB氣體生成1molC氣體，根據(jù)三段式：
             A（g）+B（g）=C（g）
開始（mol/L） 2      2      0
反應(yīng)（mol/L） 1      1      1
平衡（mol/L） 1      1      1
平衡常數(shù)K=

1mol/L

1mol/L×1mol/L

=1，再通入bmolA氣體，溫度不變，平衡常數(shù)不變，根據(jù)三段式：
             A（g）+B（g）=C（g）
開始（mol/L） 2+b    2     0
反應(yīng)（mol/L）  x     x     x
平衡（mol/L）2+b-x  2-x    x
又知K=1，

x

(2+b-x)(2-x)

=1，C氣體的平衡體積分?jǐn)?shù)為

1

3

，所以

x

4+b-x

=

1

3

，解得b=1.33，x=1.33；
故答案為：1.33；
（2）①CH₃COOH是弱電解質(zhì)，電離程度不大，NaOH是強(qiáng)電解質(zhì)，完全電離，反應(yīng)生成的乙酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，需溶液呈中性pH=7，需少加堿，所以常溫下，將V mL、0.1000mol?L^-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol?L^-1醋酸溶液中，充分反應(yīng)，V＜20.00mL溶液呈中性pH=7，c（H⁺）=c（OH^-），
故答案為：＜；
②根據(jù)電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），物料守恒c（Na⁺）=2[c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）]，得到c（H⁺）+c（CH₃COO^-）+2c（CH₃COOH）=c（OH^-），則c（OH^-）-c（H⁺）-c（CH₃COOH）=c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH），反應(yīng)后溶液的體積變?yōu)?0mL，則c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）═

0.1000mol?L-1×20mL

60mL

=0.033mol/L，
故答案為：0.033．
（3）cmol?L^-1CaCl₂溶液中加入2.00mol?L^-1Na₂S0₄溶液等體積混合，硫酸鈉溶液的濃度變?yōu)?.00mol/L，根據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算，c（Ca²⁺）=

Ksp

C(SO42-)

=

9.10×10-6

1.00

=9.1×10^-6mol/L，因?yàn)槭堑润w積混合，所以混合前溶液的濃度是混合后的2倍，所以混合前鈣離子溶液的濃度為9.1×10^-6mol/L×2=1.82×10^-5mol/L，
故答案為：1.82×10^-5mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查平衡的有關(guān)知識(shí)，掌握化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算方法，以及化學(xué)平衡移動(dòng)原理知識(shí)的靈活運(yùn)用是解答的關(guān)鍵，是一道綜合知識(shí)題目，題目難度較大．要注意沉淀溶解平衡的分析計(jì)算．