Question

I．800℃時(shí)，向容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量的CO和H2O維持恒溫，發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，反應(yīng)過???中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：

反應(yīng)時(shí)間/min	0	2	4	6
n(CO)/mol	1.20	0.90		0.80
n(H2O)/ mol	0.60		0.20

①反應(yīng)在2 min內(nèi)的平均速率為v(H2O)＝__________；

②800℃時(shí)，化學(xué)平衡常數(shù)K的值為______________；

③保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20 mol H2O，與原平衡相比，達(dá)到新平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率______（填“增大”或“減小”或“不變”）。

④在恒溫恒壓密閉容器中通入CO和H2O各1 mol發(fā)生該反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，維持溫度與壓強(qiáng)不變，t1時(shí)再通入各1 mol的CO和H2O的混合氣體，請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出正(v正)、逆(v逆)反應(yīng)速率在t1后隨時(shí)間t變化的曲線圖。

II.實(shí)驗(yàn)室中利用復(fù)分解反應(yīng)制取Mg(OH)2。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如下表所示（溶液體積均取用1mL）：

①現(xiàn)象III是             ；

②如果向0.028 mol/L的MgCl2溶液中加入等體積的NaOH溶液，請(qǐng)計(jì)算NaOH溶液的濃度至少達(dá)到      mol/L時(shí)，溶液中開始出現(xiàn)白色沉淀（Ksp(Mg(OH)2)= 5.6×10-12）。

③MgCl2溶液和氨水混合后存在下列化學(xué)平衡：

Mg2+(aq) + 2NH3·H2O(aq)2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s)該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=                   ，列出該反應(yīng)平衡常數(shù)K與Kb(NH3·H2O)、Ksp(Mg(OH)2)的關(guān)系式       。

 

Answer 1

Ⅰ ①0.075 mol·L－1·min－1           ②1   ③增大

④  

Ⅱ ①生成白色沉淀  ②4×10-5 mol·L－1③K＝；K＝

【解析】Ⅰ.①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)在2 min時(shí)CO的物質(zhì)的量減少了1.20mol-0.90mol＝0.30mol。根據(jù)方程式可知，水蒸氣的物質(zhì)的量也減少0.30mol，其濃度是0.30mol÷2L＝0.15mol/L，所以2min內(nèi)的平均速率為v(H2O)＝0.15mol/2min＝0.075 mol·L－1·min－1。

②2min時(shí)水蒸氣的物質(zhì)的量是0.30mol，3min時(shí)是0.20mol，減少0.10mol，則3min時(shí)CO的物質(zhì)的量是0.80mol。由于4min時(shí)CO的物質(zhì)的量也是0.8mol，這說明反應(yīng)在3min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，則

CO(g)+H2O(g)H2(g)  + CO2(g)

起始物質(zhì)的濃度（mol/L）    0.60    0.30            0      0

變化物質(zhì)的量濃度（mol/L）  0.20    0.20            0.20   0.20

平衡物質(zhì)的量濃度（mol/L）  0.40    0.10            0.20   0.20

所以平衡常數(shù)K＝0.20×0.20/0.40×0.10＝1.0

③保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20 mol H2O，增大水蒸氣的濃度，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因此CO的轉(zhuǎn)化率增大。

④維持溫度與壓強(qiáng)不變，t1時(shí)再通入各1 mol的CO和H2O的混合氣體，則容器的容積必然增大。由于反應(yīng)前后體積不變，所以平衡是等效的。但正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，而平衡狀態(tài)不變，因此正確的圖像是

。

Ⅱ ①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ相比，氨水的濃度相同，實(shí)驗(yàn)Ⅲ中氯化鎂的濃度高于實(shí)驗(yàn)Ⅳ中氯化鎂的濃度。由于實(shí)驗(yàn)Ⅳ中有白色沉淀氫氧化鎂生成，所以所以Ⅲ中一定生成白色沉淀氫氧化鎂。

②設(shè)NaOH溶液的濃度至少達(dá)到x，則混合物后溶液中是OH－濃度0.5x。由于混合后溶液中鎂離子濃度是0.014mol/L，所以要生成氫氧化鎂沉淀，則(0.5x)2·0.014≥5.6×10-12，解得x≥4×10-5mol/L。

③化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)方程式可知，該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝。K＝＝