Question

（1）在一定条件下，在一容积可变的密闭容器中，将SO₂和O₂混合发生反应：
2SO₂（g）+O₂（g）

催化剂

△

2SO₃（g）△H=-92.3KJ/mol
0～4min时，容器气体压强为101KPa．反应过程中，SO₂、O₂、SO₃的物质的量（mol）的变化如下表：

时间min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
n（SO2）	2.00	1.92	1.84	1.76	1.76	1.64	1.52	1.40	1.40	1.40
n（O2）	1.00	0.96	0.92	0.88	0.88	0.82	0.76	0.70	0.70	0.70
n（SO3）	0	0.08	0.16	0.24	0.24	0.36	0.48	0.60	0.60	0.60

回答下列问题：
①

 

时，反应处于平衡状态．
②第5min时，从速率和转化率两个方面分析，改变的外界条件是

 

；平衡向

 

方向移动．
③在0.1Mpa、500℃时，起始时O₂和SO₂的物质的量之比

n(O2)

n(SO2)

的值，与SO₂平衡时的体积百分含量的变化曲线如图．在图中画出在相同压强下，温度为400℃时，起始O₂和SO₂的物质的量之比

n(O2)

n(sO2)

的值，与SO₂平衡时的体积百分含量的大致变化曲线．
（2）草酸（H₂C₂O₄）是二元弱酸，KHC₂O₄溶液呈酸性．向10mL 0.01mol?L^-1的H₂C₂O₄溶液滴加0.01mol?L^-1KOH溶液V（mL），回答下列问题．
①当V＜10mL时，反应的离子方程式为

 

．
②当V=10mL时，溶液中HC₂O₄^-、C₂O₄^2-、H₂C₂O₄、H⁺的浓度从大到小的顺序为

 

．
③当V=amL时，溶液中离子浓度有如下关系：c（K⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）；
当V=bmL时，溶液中离子浓度有如下关系：c（K⁺）=c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）；则a

 

b（填“＜”，“=”或“＞”）．
④当V=20mL时，再滴入NaOH溶液，则溶液中n（K⁺）/n（C₂O₄^2-）的值将

 

（填“变大”，“变小”，“不变”），原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）①依据物质物质的量不变判断反应达到的平衡；
②依据第5min时物质的物质的量变化分析二氧化硫和氧气物质的量减小，三氧化硫物质的量增加，平衡正向进行；
③依据反应是放热反应，降低温度，平衡正向进行，二氧化硫平衡含量随压强和二氧化硫物质的量之比的增大而减小，绘制图象；
（2）草酸（H₂C₂O₄）是二元弱酸，KHC₂O₄溶液呈酸性．向10mL 0.01mol?L^-1的H₂C₂O₄溶液滴加0.01mol?L^-1KOH溶液V（mL）；
①当V＜10mL时，H₂C₂O₄ 和KOH反应生成HC₂O₄ ^-，还有草酸多余；
②当V=10mL时，H₂C₂O₄ 和KOH反应生成KHC₂O₄ ^-，KHC₂O₄溶液呈酸性说明溶液中电离大于水解，比较溶液中HC₂O₄^-、C₂O₄^2-、H₂C₂O₄、H⁺的浓度从大到小的顺序；
③当V=amL时，溶液中离子浓度有如下关系：c（K⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-），依据溶液中电荷守恒分析氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同判断；
当V=bmL时，溶液中离子浓度有如下关系：c（K⁺）=c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）是溶液中物料守恒分析，溶质为KHC₂O₄；
④当V=20mL时，反应生成K₂C₂O₄，再滴入NaOH溶液，抑制盐类的水解，n（K⁺）/n（C₂O₄^2-）的值将减小；依据草酸根离子水解平衡影响因素分析判断平衡移动方向；

解答：解：（1）①图表数据分析可知在3～4min和7～9min时，二氧化硫、氧气和三氧化硫物质的量不变说明反应达到平衡；
故答案为：3～4min和7～9min；
②第5min时物质的物质的量变化分析二氧化硫和氧气物质的量减小，三氧化硫物质的量增加，平衡正向进行，依据平衡移动原理分析可知增大压强平衡正向进行；符合物质的量变化；
故答案为：增大压强；正；　
③反应是放热反应，降低温度，平衡正向进行，二氧化硫含量比500°C时小，二氧化硫平衡含量随氧气和二氧化硫物质的量之比的增大而减小，绘制图象为；

故答案为：
；
（2）①当V＜10mL时，H₂C₂O₄ 和KOH反应生成HC₂O₄ ^-，还有草酸多余，反应的离子方程式为：H₂C₂O₄+OH^-=HC₂O₄^-+H₂O；
故答案为：H₂C₂O₄+OH^-=HC₂O₄^-+H₂O；
②当V=10mL时，H₂C₂O₄ 和KOH反应生成KHC₂O₄ ^-，KHC₂O₄溶液呈酸性说明溶液中电离大于水解，比较溶液中HC₂O₄^-、C₂O₄^2-、H₂C₂O₄、H⁺的浓度从大到小的顺序为：c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（H₂C₂O₄）；
故答案为：c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（H₂C₂O₄）；
③当V=amL时，溶液中离子浓度有如下关系：c（K⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-），依据溶液中电荷守恒分析氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同判断，溶液中溶质为KHC₂O₄；和为K₂C₂O₄ ；
当V=bmL时，溶液中离子浓度有如下关系：c（K⁺）=c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）是溶液中物料守恒分析，溶质为KHC₂O₄；说明a大于b；
故答案为：＞；
④当V=20mL时，反应生成K₂C₂O₄，再滴入NaOH溶液，抑制盐类的水解，n（K⁺）/n（C₂O₄^2-）的值将减小；因为溶液中存在如下平衡C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-，当增大c（OH^-）时，平衡向逆方向移动，n（C₂O₄^2-）的值变大，而n（K⁺）的值不变，故n（K⁺）/n（C₂O₄^2-）的值变小；
故答案为：变小，因为溶液中存在如下平衡C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-，当增大c（OH^-）时，平衡向逆方向移动，n（C₂O₄^2-）的值变大，而n（K⁺）的值不变，故n（K⁺）/n（C₂O₄^2-）的值变小；

点评：本题考查了化学平衡的建立过程分析，溶液中离子浓度大小比较方法，量不同酸碱反应生成的产物不同，掌握基础是关键，题目难度较大．