题目内容
研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义．（I）工业制硫酸的过程中存在反应：2SO2（g）+O2?2SO3（g）．T0℃时，将2mol SO2和1.5mol O2充入2L密闭容器中发生上述反应，容器中SO2的物质的量随温 度变化的曲线如图所示．
①图中a点的正反应速率
②下列条件可以证明上述反应已经达到化学平衡状态的是
a，单位时间内消耗1molO2，同时生成2molS03
b．容器内S02、O2、SO3的浓度之比为2：1：2
C．容器内压强保持不变
d．混合气体的平均相对分子质量保持不变
③T1℃时，上述反应的化学平衡常数K=
（2）碳酸铵是一种常用的铵态氮肥，其水溶液显碱性，其原因是
（3）治理水体重金属离子污染时，首先投入沉淀剂将重金属离子转化为难溶悬浮物，然后再投入氯化铝将污水中的悬浮物除去，从而净化水体，氯化铝的作用是
分析：（I）①先根据图象判断反应方向，反应向哪个方向移动，哪个方向的反应速率就大；
②当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
③先计算T1℃时各物质的物质的量浓度，再根据平衡常数K=
计算；
（2）根据溶液的酸碱性确定离子的水解程度，再根据电荷守恒确定离子浓度关系；
（3）氯化铝易水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性，所以能净水．
②当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
③先计算T1℃时各物质的物质的量浓度，再根据平衡常数K=
| c2(SO3) |
| C2(SO2)．C(O2) |
（2）根据溶液的酸碱性确定离子的水解程度，再根据电荷守恒确定离子浓度关系；
（3）氯化铝易水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性，所以能净水．
解答：解：（I）①根据图象知，a点后继续升高温度，二氧化硫的量逐渐减少，则反应向正反应方向移动，反应向哪个方向移动，哪个方向的反应速率就大，所以正反应速率大于逆反应速率，故答案为：＞；
②a．无论反应是否达到平衡状态，单位时间内消耗1molO2，同时生成2molS03，所以不能确定该反应是否达到平衡状态，故错误；
b．容器内S02、O2、SO3的浓度之比为2：1：2时，该反应可能达到平衡状态，也可能没达到平衡状态，这与反应物的初始浓度、转化率有关，所以不能判断是否达到平衡状态，故错误；
C．该反应是一个气体体积减小的反应，当反应达到平衡状态时，各物质的含量不变，则容器内压强保持不变，所以能平衡该反应达到平衡状态，故正确；
d．该反应是一个气体体积减小的反应，当反应达到平衡状态时，总物质的物质的量不变，则混合气体的平均相对分子质量保持不变，所以能判断该反应达到平衡状态，故正确；
故选cd；
③根据图象知，T1℃时，二氧化硫还属于1mol，则参加反应的n（SO2）=（2-1）mol=1mol，则参加反应的n（O2）等于参加反应的n（SO2）的一半为0.5mol，所以c（O2）=
=0.5mol/L，C（SO2）=
=0.5mol/L，生成三氧化硫的量和参加反应的二氧化硫的量相同，即为1mol，所以C（SO3）=
=0.5mol/L，平衡常数K=
=
=2L/mol，故答案为：2L/mol；
（2）碳酸铵是弱酸弱碱盐，碳酸根离子和铵根离子都能水解，碳酸铵水溶液呈碱性，则说明碳酸根离子水解程度大于铵根离子，溶液呈电中性，则溶液中阴阳离子所带电荷相等，所以根据电荷守恒得，c（NH4+）+c（H+）=2c（CO3 2- ）+c（HCO3-）+c（OH-），故答案为：碳酸根离子水解程度大于铵根离子，c（NH4+）+c（H+）=2c（CO3 2- ）+c（HCO3-）+c（OH-）；
（3）氯化铝是强酸弱碱盐，铝离子易水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮物，所以能净水，铝离子的水解反应方程式为：Al 3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+，故答案为：Al 3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+．
②a．无论反应是否达到平衡状态，单位时间内消耗1molO2，同时生成2molS03，所以不能确定该反应是否达到平衡状态，故错误；
b．容器内S02、O2、SO3的浓度之比为2：1：2时，该反应可能达到平衡状态，也可能没达到平衡状态，这与反应物的初始浓度、转化率有关，所以不能判断是否达到平衡状态，故错误；
C．该反应是一个气体体积减小的反应，当反应达到平衡状态时，各物质的含量不变，则容器内压强保持不变，所以能平衡该反应达到平衡状态，故正确；
d．该反应是一个气体体积减小的反应，当反应达到平衡状态时，总物质的物质的量不变，则混合气体的平均相对分子质量保持不变，所以能判断该反应达到平衡状态，故正确；
故选cd；
③根据图象知，T1℃时，二氧化硫还属于1mol，则参加反应的n（SO2）=（2-1）mol=1mol，则参加反应的n（O2）等于参加反应的n（SO2）的一半为0.5mol，所以c（O2）=
| (1.5-0.5)mol |
| 2L |
| 1mol |
| 2L |
| 1mol |
| 2L |
| c2(SO3) |
| C2(SO2)．C(O2) |
| (0.5mol/L)2 |
| (0.5mol/L)2．(0.5mol/L) |
（2）碳酸铵是弱酸弱碱盐，碳酸根离子和铵根离子都能水解，碳酸铵水溶液呈碱性，则说明碳酸根离子水解程度大于铵根离子，溶液呈电中性，则溶液中阴阳离子所带电荷相等，所以根据电荷守恒得，c（NH4+）+c（H+）=2c（CO3 2- ）+c（HCO3-）+c（OH-），故答案为：碳酸根离子水解程度大于铵根离子，c（NH4+）+c（H+）=2c（CO3 2- ）+c（HCO3-）+c（OH-）；
（3）氯化铝是强酸弱碱盐，铝离子易水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮物，所以能净水，铝离子的水解反应方程式为：Al 3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+，故答案为：Al 3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+．
点评：本题较综合，涉及盐类水解、平衡常数的计算、平衡状态的判断等知识点，注意平衡状态判断中所选取的量必须是变量（在反应前后），为易错点．
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