Question

(12分)Ⅰ、（1）现有浓度均为0.1 mol/L的下列溶液：①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵,则①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H⁺浓度由大到小的顺序是（填序号）                      。

（2）已知某温度下，纯水中的C（H^＋）=5×10^-7mol/L，则此时溶液的C（OH^-）为   　 mol/L；若温度不变，将pH＝11的NaOH溶液a L与pH＝1的H₂SO₄的溶液b L混合（忽略混合后溶液体积的变化），若所得混合溶液的pH＝2，则a∶b＝             。

Ⅱ、在一个容积固定的密闭容器中，要求通过调节体系的温度使反应A(g)+2B(g)2C( g)达到平衡时，保持容器内气体的总物质的量为12mol。现向反应容器中加入6.5molA，xmolB，2.0molC。

    ⑴若x=5.5时，需要降低体系温度使反应在平衡时达到题设条件，则正反应是     热反应。

    ⑵欲使反应维持向逆反应方向移动，则x的取值范围为              。

⑶在一定温度下的上述平衡体系中，另按1∶2的物质的量之比充入D、E两种气体（此时容器中的气体的总物质的量不要求保持12mol），按D(g)+E(g)2F(g)发生反应。当反应达到平衡时，D在这三种物质的混合体系中的体积分数为p%。若向容器中投入m molD，n molF和一定物质的量的E，在这三种物质的新的平衡体系中，D的体积分数仍为p%，则所投入E的物质的量为       （用m、n表示；设A、B、C和D、E、F之间均不发生反应）。

 

Answer 1

Ⅰ、（1）④②③①　　（2）5×10^-7     18：7

Ⅱ、（1）放热  （2）2.5<x<3.5   (3)2m+n/2

解析:Ⅰ、（１）这四种溶液中，其中①、②、③对水的电离起到抑制作用，只有④对水的电离起到促进作用，所以④中H⁺浓度大，由水的离子积可计算①中C（H^＋）=5×10^-１４mol/L、②C（H^＋）＞10^-１３mol/L、③C（H^＋）=10^-１３mol/L，所以四种溶液中由水电离出的H⁺浓度由大到小的顺序是④②③①。

（2）纯水显中性，所以C（H^＋）= C（OH^-）或者由水的电离方程式知，水电离的C（H^＋）= C（OH^-），所以纯水中的C（OH^-）= C（H^＋）=5×10^-7mol/L。若温度保持不变，则K_W=25×10^-14，依题可列等式：，解得。

Ⅱ、（1）若x=5.5，则加入物质总的物质的量为6.5﹢5.5+2=14mol＞12mol,则降温平衡右移，正反应为放热反应。

（2）依题意，平衡逆向移动，且保持容器内气体的总物质的量为12mol，则有6.5﹢x+2＜12mol, x的取值为x＜3.5mol；又因为该反应是可逆反应，不可能进行到底，即反应物不可能完全转化，当反应逆向进行时，假使2.0molC完全转化，将得到1molA和2molB，则有（6.5+1）+（x+2）=12mol，解x=2.5mol。综上所述，得x的取值范围为2.5<x<3.5。

（3）经分析在恒温恒容条件下，D、E两种气体按1∶2的物质的量之比充入，和向容器中投入m molD，n molF和一定物质的量的E，达到平衡状态时，D的体积分数相等，这两个平衡状态是等效平衡。依题可得以下①②③为等效平衡：

        D(g)    +     E(g)    2F(g)

      ①    x            2x              0

      ②    m            y               n

③    m+0.5n       y+0.5n            0

则有关系式： （m+0.5n）:（y+0.5n ）=x:2x=1 :2

解得   y=2m+0.5n