Question

（16分）平衡指的是兩個相反方向的變化最后所處的運動狀態(tài)；在平衡時，兩種變化仍在繼續(xù)進行，但是它們的速率相等；根據(jù)變化的性質(zhì)可分為物理平衡和化學平衡，中學階段涉及的平衡有氣體可逆反應的平衡、酸堿電離平衡、水解平衡及沉淀－溶解平衡等等。
（1）現(xiàn)有容積為1 L的恒溫恒容密閉容器，向其中加入2 mol A氣體和2 mol B氣體后發(fā)生如下反應：
A(g) ＋ B(g)  C(g)   △H= - a kJ·mol^-1
20s后，反應達到平衡狀態(tài)，生成1 mol C氣體，放出熱量Q₁kJ。回答下列問題。
①計算20s內(nèi)B氣體的平均化學反應速率為___________，寫出該反應的平衡常數(shù)表達式___________。
②保持容器溫度和容積不變，若改為向其中加入1molC氣體，反應達到平衡時，吸收熱量Q₂kJ，則Q₁ 與Q₂的相互關系正確的是____________（填字母）。
（A）Q₁ + Q₂ = a   （B） Q₁ + 2Q₂ < 2a   （C）Q₁ + 2Q₂ > 2a   （D）Q₁ + Q₂ < a
③在原平衡基礎上，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，v(正)_____v(逆)（填“>”、“<”或“=”），重新達平衡后，C氣體的平衡體積分數(shù)(C) = ，則b = ____________。
（2）常溫下，將VmL、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�；卮鹣铝袉栴}。（忽略溶液體積的變化）
①如果溶液pH=7，此時V的取值_____20.00（填“>”、“<”或“=”），而溶液中c(Na^＋)、c(CH₃COO^－)、c(H^＋)、c(OH^－)的大小關系為_____________________________________________。
②如果V=40.00，則此時溶液中c(OH^－) - c(H^＋) - c(CH₃COOH)= ___________________mol·L^-1。

Answer 1

（16分）
（1）①0.05mol/(L·s)（1分），K=c(C)/[c(A) ·c(B)]（2分）。
②C（2分）。
③ >（2分），4/3或1.33（2分）。
（2）①<（2分），c(Na^＋) = c(CH₃COO^－) > c(H^＋) = c(OH^－) （3分）。
② 1/30或0.033（2分）

試題分析：（1）根據(jù)A(g) ＋ B(g)  C(g)，生成1 mol C氣體，則消耗1 mol B氣體，，化學平衡常數(shù)即生成物的濃度與反應物濃度之比，不要忘記系數(shù)的次方，K=c(C)/[c(A) ·c(B)]；2 mol A氣體和2 mol B氣體生成1 mol C氣體，放出熱量Q₁kJ，加入1molC氣體，則轉化的C氣體比0.5 mol要多，即吸收的熱量比Q₁/2大，所以Q₁ + 2Q₂ > 2a；增加反應物濃度，v(正)大于v(逆)，設加入的b mol氣體A轉化了x mol，則可以求出
（2）可以假設氫氧化鈉是20mL，此時恰好中和，溶液中只有醋酸鈉，呈堿性，所以pH=7時，氫氧化鈉體積小于20mL。根據(jù)溶液中的電荷守恒可知c(Na^＋) = c(CH₃COO^－) > c(H^＋) = c(OH^－)。當V=40mL時，溶液中溶質(zhì)是CH₃COOH和CH₃COONa；根據(jù)電荷守恒和物料守恒關系，可以推斷：c(OH^－) - c(H^＋) - c(CH₃COOH)= c(Na^＋) =0.033 mol·L^-1
點評：綜合性強，難度較大。