Question

（1）在硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃是反应的关键，其反应的化学方程式为：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₂（g），反应混合体系SO₃的百分含量和温度的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态），根据图示回答下列问题：
①反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₂（g）的△H

 

0（填“＞”或“＜”）．若在恒温恒容条件下，上述反应达到平衡，再给该平衡体系中通入SO₃气体，容器内的压强

 

（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡

 

移动（填“向正反应方何”、“逆反应方向’或“不”）若在恒温恒压条件下，上述反应达到平衡，再给该平衡体系中通入大量氮气后，体系重新达到平衡，此平衡与原平衡相比较，SO₂的物质的量

 

（填“增大”、“减小”或“不变”），O₂的物质的量浓度

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②若温度为T₁、T₂，反应的平衡常数分别为K₁K₂  则K₁

 

K₂（填“＞”、“＜”或“=”），反应进行到D点状态时，V_正

 

V_逆（填“＞”、“＜”或“=”）
③在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，在500℃开始反应，半分钟达到平衡，测得容器内含SO₃ 0.18mol，则v（O₂）=

 

mol?L^-1?min^-1，若继续通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，平衡发生了移动，再次达到平衡后，

 

mol＜n（SO₃）＜

 

mol．
（2）已知三种无色溶液：a．NaHCO₃溶液，b．AlCl₃溶液，c．NaAlO₂溶液，它们两两反应均能生成Al（OH）₃沉淀．请回答下列问题：
①两种溶液恰好完全反应，所得溶液中c（OH^-）=

Kw

（K_w是水的离子积），则这两种溶液可为

 

（填字母）．
②能体现出NaHCO₃在反应中，HCO^-₃的水解程度小于电离程度的离于方程式为

 

．

Answer 1

分析：（1）①由图象可知反应混合体系SO₃的百分含量随温度升高而减小，据此分析；压强随气体物质的量的增大而增大；根据浓度对平衡的影响分析；根据压强对平衡的影响分析；
②根据温度对平衡的影响分析K的大小；根据反应进行的程度分析；
③化学反应速率的定义求出氧气的速率；根据影响化学平衡的因素来判断平衡移动方向，利用极限法求出再次达平衡后n（SO₃）的范围；
（2）①两种溶液恰好完全反应，所得溶液中c（OH^-）=

Kw

，说明溶液为中性，依此判断；
②HCO^-₃的水解程度小于电离程度，则NaHCO₃溶液中HCO^-₃电离生成CO₃^2-，所以反应后会生成CO₃^2-．

解答：解：（1）①由图象可知反应混合体系SO₃的百分含量随温度升高而减小，即升高温度平衡逆向移动，所以正方向为放热反应，△＜0；压强随气体物质的量的增大而增大，通入SO₃气体，气体总物质的量增大压强增大；若在恒温恒压条件下，上述反应达到平衡，再给该平衡体系中通入大量氮气后，由于压强不变，容器的体积增大，反应物所占分压减小，则平衡向逆方向移动，所以SO₂的物质的量增大，O₂的物质的量也增大，由于体积增大所以O₂的物质的量浓度减小；
故答案为：＜；增大；逆反应方向；增大；减小；
②由图象可知T₁＜T₂，已知△＜0，所以升高温度平衡逆向移动，K减小，即K₁＞K₂；由图象可知反应进行到D点时为达到平衡状态，所以反应向正方向进行，
则V_正＞V_逆；
故答案为：＞；＞；
③当生成0.18molSO₃时，参加反应的氧气的物质的量为x，
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₂（g），
          1        2
          x     0.18mol
 

1

2

=

x

0.18

  则x=0.09mol
v（O₂）=

0.09mol

5L?0.5min

=0.036mol．L^-1?min^-1；
继续通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，容器内压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动；
用极限法求出n（SO₃）的范围，
假设平衡不移动，此时n（SO₃）=0.18×2=0.36mol，
假设0.40molSO₂完全生成SO₃，根据化学方程式2SO₂+O₂?2SO₃ 可知n（SO₃）=0.4mol，
所以再次达到平衡时，0.36mol＜n（SO₃）＜0.40mol；
故答案为：0.036；0.3  0.4；
（2）①两种溶液恰好完全反应，所得溶液中c（OH^-）=

Kw

，即c（OH^-）=c（H⁺），说明溶液为中性，NaHCO₃溶液与AlCl₃溶液反应生成为：3NaHCO₃+AlCl₃=Al（OH）₃↓+3CO₂↑+3NaCl，二氧化碳溶于水显弱酸性；NaHCO₃溶液与NaAlO₂溶液反应为：NaHCO₃+NaAlO₂+H₂O=Al（OH）₃↓+Na₂CO₃，溶液显碱性；AlCl₃溶液与NaAlO₂溶液反应为：3NaAlO₂+AlCl₃+6H₂O=4Al（OH）₃↓+3NaCl，溶液显中性，所以符合题意的溶液为b c；
故答案为：b c；
②HCO^-₃的水解程度小于电离程度，则NaHCO₃溶液中HCO^-₃电离生成CO₃^2-，所以反应后会生成CO₃^2-；已知NaHCO₃溶液与NaAlO₂溶液反应为：NaHCO₃+NaAlO₂+H₂O=Al（OH）₃↓+Na₂CO₃，其离子方程式为HCO₃^-+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓+CO₃^2-，则该反应能体现出NaHCO₃在反应中HCO^-₃的水解程度小于电离程度，
故答案为：HCO₃^-+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓+CO₃^2-．

点评：本题考查了平衡移动及影响因素，平衡常数的应用，溶液中离子之间的反应等，题目涉及的内容较多，考查角度广，难度较大．