Question

【題目】非金屬元素及其化合物在物質(zhì)制備、生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。

I.CO2與NH3合成尿素的反應(yīng)如下：CO2(g)+2NH3(g)[CO(NH2)2](s)+H2O(g) △H=akJ/mol

曲線表示不同溫度、不同壓強(qiáng)下，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系，請(qǐng)回答下列問題：

(1)a__________0，P1__________P2（填“＞”、“＜”或“＝”）。

(2)t℃時(shí)，向容積為2L的密閉容器中充入3molNH3和1molCO2，實(shí)現(xiàn)M點(diǎn)的平衡，則

①平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)的____________倍，t℃時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)為__________。

②若保持條件不變，再向該容器中充入1molNH3和1molCO2，NH3的轉(zhuǎn)化率將________（填“增大”、“減小”或“不變”）。

II.硫及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，回答下列問題。

(1)鐵銨礬是一種化學(xué)物質(zhì)，分子式為NH4Fe(SO4)212H2O，其溶于水后，溶液中離子濃度大小關(guān)系為________________________________。

(2)已知某溶液中含有CO32-、SO42-等離子，取一定量的該溶液向其中加入 BaCl2溶液，當(dāng)CO32-開始沉淀時(shí)，溶液中為____________。(已知：Ksp(BaSO4)=1.0×10-10，Ksp(BaSO4)=2.5×10-9）

(3)恒溫恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ/mol。下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。

a.體系壓強(qiáng)保持不變 b.混合氣體的密度保持不變

c.SO3和O2的體積比保持不變 d.每消耗1molSO3的同時(shí)生成0.5molO2

Answer 1

【答案】＜ ＞ 0.75 1 增大 c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe3+)>c(H+)>c(OH-) 25 a c

【解析】

I.(1)根據(jù)溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響分析判斷；

(2) ①利用在恒容密閉容器中氣體的物質(zhì)的量的比等于壓強(qiáng)比計(jì)算，根據(jù)平衡常數(shù)定義式計(jì)算；

②根據(jù)兩次加入的NH3、CO2的比例分析物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率變化；

II.(1)根據(jù)物料守恒、鹽的水解規(guī)律比較；

(2)利用溶度積常數(shù)計(jì)算；

(3)當(dāng)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，各種物質(zhì)的含量不變，物質(zhì)的量濃度不變，混合氣體的壓強(qiáng)不變。

I.(1)根據(jù)圖像可知：在其它條件不變時(shí)，升高溫度，CO2轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡逆向移動(dòng)，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以△H=a<0；該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，在其它條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，CO2轉(zhuǎn)化率增大，所以P1>P2；

(2)① t℃時(shí)，向容積為2L的密閉容器中充入3molNH3和1molCO2，

發(fā)生反應(yīng)： CO2(g)+2NH3(g)[CO(NH2)2](s)+H2O(g) M點(diǎn)實(shí)現(xiàn)化學(xué)平衡

c(始)mol/L 0.5 1.5 0

c(變)mol/L 0.25 0.5 0.25

c(平)mol/L 0.25 1.0 0.25

K=，平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量n=0.25×2+1.0×2+0.25×2=3，開始時(shí)氣體的物質(zhì)的量是3+1=4mol，對(duì)于氣體來說，壓強(qiáng)比等于氣體的氣體物質(zhì)的量的比，所以

②若保持條件不變，再向該容器中充入1molNH3和1molCO2，CO2與 NH3增大的比例比原來大，相當(dāng)于增大了CO2的濃度，所以NH3的轉(zhuǎn)化率將增大；

鐵銨礬是一種化學(xué)物質(zhì)，分子式為NH4Fe(SO4)212H2O

II.(1) 鐵銨礬溶于水后，電離方程式為NH4Fe(SO4)212H2O=NH4++Fe3++2SO42-，由于Fe3+和NH4+都發(fā)生水解反應(yīng)，消耗水電離產(chǎn)生的OH-，所以到達(dá)水解平衡時(shí)，溶液顯酸性，c(H+)>c(OH-)；由于Fe(OH)3的電離平衡常數(shù)比NH3H2O小，Fe3+水解程度比NH4+大，所以c(NH4+)>c(Fe3+)，鹽電離產(chǎn)生的離子濃度大于水的電離程度，故溶液中離子濃度大小關(guān)系為c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe3+)>c(H+)>c(OH-)；

(2)向含有CO32-、SO42-離子的該溶液向其中加入 BaCl2溶液，當(dāng)CO32-開始沉淀時(shí)，溶液中==25；

(3) a.在恒容密閉容器中發(fā)生的該反應(yīng)是氣體體積不等的反應(yīng)，若體系壓強(qiáng)保持不變，則氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，a正確；

b.反應(yīng)混合物都是氣體，任何情況下密度都不變，所以不能確定反應(yīng)是否達(dá)到平衡，b錯(cuò)誤；

c. SO3和O2一種是生成物，一種是反應(yīng)物，若二者的體積比保持不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，c正確；

d.根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)時(shí)變化的物質(zhì)的量關(guān)系可知，在任何情況下每消耗1molSO3的同時(shí)生成0.5molO2，因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，d錯(cuò)誤；

故合理選項(xiàng)是ac。