Question

运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g），混合体系中SO₃的百分含量和温度的关系如下图1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恒温、恒压条件下，反应2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）达平衡，向体系中通入氦气，平衡        移动（填“向左”、“向右”或“不”）；
②若温度为T₁、T₂，反应的平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁ K₂（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；若反应进行到状态D时，v_正  v_逆（填“＞”、“＜”或“=”，下同）。
（2）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．
①上图2是一定的温度和压强下是N₂和H₂反应生成1molNH₃过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学反应方程式：                                        ．
（△H的数值用含字母a、b的代数式表示）
②氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将a mol?L^-1的氨水与b mol?L^-1的盐酸等体积混合，反应后溶液恰好显中性，用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数表达式                             。
（3）已知25°C时K_sp[AgCl]=1.6×10^-10mol²?L^-2，K_sp[AgI]=1.5×10^-16mol²?L^-2），在25℃下，向0.1L0.002mol?L^-1的NaCl溶液中逐滴加入0.1L0.002mol?L^-1硝酸银溶液，有白色沉淀生成．从沉淀溶解平衡的角度解释产生沉淀的原因是                       ，向反应后的浊液中，继续加入0.1L0.002mol?L^-1的NaI  溶液，看到的现象是        ，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）                       。

Answer 1

（1）① 向左     ② ＞ ， ＞ 
（2）①N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ?mol^-1  （其他合理答案也可给分）
②   10^-7b/(a-b)
（3）c(Ag⁺)(Cl^-)大于溶度积Ksp（AgCl）， 白色沉淀转化为黄色沉淀 AgCl（s）+I^-═AgI（s）+Cl^-

试题分析：（1）①恒温、恒压条件下，反应达平衡，向体系中通入氦气，容器的容积增大，相当于减小压       强，平衡向气体体积增大的逆向移动，即平衡向左移动；②由图1可知，随着温度的升高，混合体系中SO₃的百分含量逐渐减小，说明升高温度平衡向逆反应进行，升高温度向吸热反应方向移动，则该反应正向为放热反应；温度为T₁＜T₂，则反应的平衡常数K₁＞K₂；D点未达平衡，混合体系中SO₃的百分含量小于平衡时的百分含量，反应向正反应进行，v_正 ＞v_逆；
（2）①由图2可知，N₂和H₂反应生 成1molNH₃放出的热量为（b-a）kJ，该反应的热化学反应方程式为N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ?mol^-1；②将a mol?L^-1的氨水与b mol?L^-1的盐酸等体积混合，反应后溶液显中性，溶液中c（OH^-）=1×10^-7mol/L，溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=b/2mol/L，反应后c（NH₃?H₂O）=（a-b）/2mol/L，代入一水合氨电离常数表达式计算得电离常数为10^-7b/(a-b)；
（3）在25℃下，向0.1L0.002mol?L^-1的NaCl溶液中逐滴加入0.1L0.002mol?L^-1硝酸银溶液，混合液反应前氯离子和银离子浓度均为0.001mol?L^-1，c(Ag⁺)(Cl^-)=1×10^-6大于溶度积Ksp（AgCl），有白色沉淀生成；向反应后的浊液中，继续加入0.1L0.002mol?L^-1的NaI溶液，由于氯化银和碘化银阴阳离子个数
比相同，溶度积越大，溶解度越大，即AgCl比AgI的溶解度大，根据沉淀转化的方向知，沉淀易向更难溶的方向转化，即由AgCl转化为更难溶的AgI，现象为白色沉淀转化为黄色沉淀，离子方程式为AgCl（s）+I^-═AgI（s）+Cl^-。