Question

（17分）化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
（1）一定條件下，模擬某礦石形成的反應(yīng)aW+bQ→cN+dP+eR得到兩個(gè)圖像。

①該反應(yīng)的△H            0（填“>”、“=”或“<”）。
②某溫度下，平衡常數(shù)表達(dá)式為K =c²（X），則由圖（2）判定X代表的物質(zhì)為_(kāi)___。
（2）將E和F加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：E（g）+F（s）2G（g）。忽略
固體體積，平衡時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)（%）隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示：

則K（915℃）與K（810℃）的關(guān)系為K（915℃）____K（810℃）（填“大于”、“等于”或“小于”），a、b、f三者的大小關(guān)系為       ，1000℃、3．0 MPa時(shí)E的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)___。（3）25℃時(shí)，H₂CO₃ HCO₃^－+H⁺的電離常數(shù)K_a=4×10^—7 mo1·L^－1，則該溫度下，NaHCO₃的水解常數(shù)K_h=           ，請(qǐng)用適當(dāng)?shù)脑嚬軐?shí)驗(yàn)證明Na₂CO₃溶液中存在CO₃^2－+H₂O  HCO₃^－+OH^－的事實(shí)               。

Answer 1

（1）①＞。②R。（2）大于；f＞a＞b；69.5%。（3）2.5×10^—8，取少量碳酸鈉溶液置于試管中，滴加氯化鋇溶液有白色沉淀生成，證明含有碳酸根；另取少量碳酸鈉溶液置于試管中，滴加酚酞溶液變紅，證明有氫氧根生成。

試題分析：（1）①根據(jù)圖（1）知，該反應(yīng)的K_正隨溫度的升高而增大，則該反應(yīng)正向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，△H＞0。②根據(jù)圖（2）知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2W+Q→3N+P+2R；某溫度下，平衡常數(shù)表達(dá)式為K =c²（X），根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)原則：固體或純液體不寫(xiě)入平衡常數(shù)表達(dá)式，則由圖（2）判定X代表的物質(zhì)為R。
（2）反應(yīng)：E（g）+F（s） 2G（g）正向?yàn)闅怏w體積減小的反應(yīng)，加壓，平衡逆向移動(dòng)，G的體積分?jǐn)?shù)（%）減小，結(jié)合題給數(shù)據(jù)分析，橫行為壓強(qiáng)對(duì)平衡影響的數(shù)據(jù)，即54.0＞a＞b；c＞75.0＞d；e＞f＞82.0；可得a、b、f三者的大小關(guān)系為f＞a＞b。根據(jù)上述分析知，e＞c＞54.0,表中數(shù)據(jù)縱行為溫度對(duì)平衡的影響，升溫，G的體積分?jǐn)?shù)（%）增大，平衡正向移動(dòng)，則該反應(yīng)正向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，則K（915℃）與K（810℃）的關(guān)系為K（915℃）大于K（810℃）。根據(jù)題給數(shù)據(jù)知，1000℃、3．0 MPa時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)（%）為82.0，根據(jù)反應(yīng)：E（g）+F（s） 2G（g）利用三行式計(jì)算，設(shè)起始加入的E物質(zhì)的量為1mol，轉(zhuǎn)化的為x。
E（g）+F（s） 2G（g）
起始（mol）：1    足量        0
轉(zhuǎn)化（mol）：x                 2x
平衡（mol）：1—x              2x
則2x/1+x=82.0%，解得x=0.695，E的轉(zhuǎn)化率為69.5%。
（3）25℃時(shí)，H₂CO₃電離常數(shù)K_a=c(HCO₃^—)c(H^＋)/c(H₂CO₃)，NaHCO₃的水解常數(shù)K_h=c(H₂CO₃)c(OH^－)/c(HCO₃^—)，則K_a·K_h=K_w，K_h=K_w/K_a=10^—14/4×10^—7=2.5×10^—8，證明Na₂CO₃溶液中存在
CO₃^2－+H₂O        HCO₃^－+OH^－的事實(shí)為取少量碳酸鈉溶液置于試管中，滴加氯化鋇溶液有白色沉淀生成，證明含有碳酸根；另取少量碳酸鈉溶液置于試管中，滴加酚酞溶液變紅，證明有氫氧根生成。