题目内容
化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理．请回答下列问题：I．一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol HI（g），发生反应2HI?H2+I2，H2物质的量随时间的变化如图所示．0～2min内的平均反应速率v（HI）=
该温度下，H2（g）+I2（g）?2HI（g）的平衡常数K=
a．平衡常数 b．HI的平衡浓度 c．达到平衡的时间 d．平衡时H2的体积分数
Ⅱ．常温下，将pH=3的盐酸aL分别与下列三种溶液混合，结果溶液均呈中性．
①浓度为1.0×10-3mol?L-1的氨水bL；
②c（OH-）=1.0×10-3mol?L-1的氨水cL；
③c（OH-）=1.0×10-3mol?L-1的氢氧化钡溶液dL；
则a、b、c、d之间由大到小的关系是
Ⅲ．工业废水中常含有一定量的CrO42-，它们会对人体及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理．还原沉淀法是常用的一种方法．
CrO
2- 4 |
| H+ |
| 转化 |
2- 7 |
| Fe2+ |
| 还原 |
| CH- |
| 沉淀 |
（1）转化过程中存在平衡2CrO42-+2H+? Cr2O72-+H2O．能说明反应达到平衡状态的是
序号）．
A．CrO42-和Cr2O72-的浓度相同
B.2v（Cr2O72-）=v（CrO42-）
C．溶液的pH保持不变
D．溶液颜色保持不变
（2）若1L转化后所得溶液中含铬元素质量为28.6g，CrO42-?有10/ll转化为Cr2O72-．
①转化后所得溶液中：c（Cr2O72-）=
②已知：常温下，该反应的平衡常数K=1014，上述转化后所得溶液的pH为
（3）若常温下Ksp[Cr（OH）3]=10-32，要使c（Cr3+）降至10-5mol/L，溶液的pH应调至
考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断
专题：
分析：Ⅰ、依据化学反应速率计算第一个空，依据平衡常数计算方法分析第二个空，依据平衡移动原理分析第三个空；
Ⅱ、pH=3的盐酸的物质的量浓度=1×10-3 mol/L，中和相同物质的量的盐酸，碱的浓度越大，所用的碱越少，注意弱碱溶液中氢氧根离子的物质的量浓度和碱的浓度不等；
Ⅲ、（1）根据判断平衡状态的方法：V正=V逆，或各组分的浓度保持不变则说明已达平衡，
A．Cr2O72-和CrO42-的浓度相同取决于起始浓度和转化，不能判断平衡；
B．2v（Cr2O72-）=v（CrO42-），不能判断正逆反应速率关系，不能判断平衡；
C．溶液的pH值保持不变，说明氢离子浓度不变，能判断平衡；
D．溶液的颜色不变，为特征定，能判断平衡；
（2）酸化时发生的反应为：2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O，-
根据守恒列关系式：2Cr～2CrO42-～Cr2O72-，列式计算得n（Cr2O72-）和n（CrO42-）剩余；
进而求出酸化后所得溶液中c（Cr2O72-）
②根据反应 2CrO42-+2H+═?Cr2O72-+H2O
及平衡常数K═1014，可求出c（H+）=1.0×10-6mol，则PH=6，
（3）根据溶度积常数列式计算．
Ⅱ、pH=3的盐酸的物质的量浓度=1×10-3 mol/L，中和相同物质的量的盐酸，碱的浓度越大，所用的碱越少，注意弱碱溶液中氢氧根离子的物质的量浓度和碱的浓度不等；
Ⅲ、（1）根据判断平衡状态的方法：V正=V逆，或各组分的浓度保持不变则说明已达平衡，
A．Cr2O72-和CrO42-的浓度相同取决于起始浓度和转化，不能判断平衡；
B．2v（Cr2O72-）=v（CrO42-），不能判断正逆反应速率关系，不能判断平衡；
C．溶液的pH值保持不变，说明氢离子浓度不变，能判断平衡；
D．溶液的颜色不变，为特征定，能判断平衡；
（2）酸化时发生的反应为：2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O，-
根据守恒列关系式：2Cr～2CrO42-～Cr2O72-，列式计算得n（Cr2O72-）和n（CrO42-）剩余；
进而求出酸化后所得溶液中c（Cr2O72-）
②根据反应 2CrO42-+2H+═?Cr2O72-+H2O
及平衡常数K═1014，可求出c（H+）=1.0×10-6mol，则PH=6，
（3）根据溶度积常数列式计算．
解答：
解：Ⅰ、根据图象可知，0-2 min内，氢气的物质的量增加了0.1mol，则必然消耗HI是0.2mol，使用平均反应速率v（HI）=
=0.1 mol/（L?min）；平衡时氢气和碘的浓度都是0.1mol/L，而碘化氢的是0.8mol/L，使用该温度下平衡常数K=
，所以逆反应的平衡常数是64；平衡常数只与温度有关系，选项a不正确，由于反应前后体积不变，所以该反应是等效的，因此选项b正确，d不正确；浓度增加，反应时间增大，达到平衡的时间减少，选项c不正确，答案选b，
故答案为：0.1mol/（L?min）； 64；b；
Ⅱ、pH=3的盐酸的物质的量浓度=1×10-3 mol/L，
①中氨水的物质的量浓度是1×10-3 mol/L，②一水合氨是弱电解质，只有部分电离，所以②中氨水的浓度大于1×10-3 mol/L，③中氢氧根离子的浓度是1×10-3 mol/L．
盐酸和氢氧化钡都是强电解质，氢离子和氢氧根离子中和时是1：1的关系，氢离子和氢氧根离子的浓度相等，所以a、d的体积相等，即a=d；
②的氨水浓度大于①的浓度，中和相同物质的量的盐酸，氨水的浓度越大，使用的氨水的体积越小，所以c＜b．盐酸和氨水反应生成的氯化铵是强酸弱碱盐，水解后使溶液呈酸性，要想使溶液呈中性，氨水的物质的量应稍微比盐酸的大些，当盐酸浓度和氨水的浓度相等时，氨水的体积b应大于盐酸的体积a，即溶液的体积a＜b．
②③中氢氧根离子的浓度相等，一水合氨是一元弱电解质，氢氧化钡是强电解质，所以氨水的浓度大于③中氢氧根离子浓度，中和相同物质的量的氢离子时，②所用的氨水的体积小于③氢氧化钡溶液的体积，即c＜d=a．
所以a、b、c、d的关系b＞a=d＞c，
故答案为：b＞a=d＞c；
Ⅲ、（1）根据判断平衡状态的方法：V正=V逆，或各组分的浓度保持不变则说明已达平衡，
A．Cr2O72-和CrO42-的浓度相同取决于起始浓度和转化，不能判断平衡，故A错误；
B．2v（Cr2O72-）=v（CrO42-），不能判断正逆反应速率关系，不能判断平衡，故B错误；
C．溶液的pH值保持不变，说明氢离子浓度不变，能判断平衡，故C正确；
D．溶液的颜色不变，为特征定，能判断平衡，故D正确；
故答案为：CD；
（2）酸化时发生的反应为：2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O，若1L酸化后所得溶液中含铬元素的质量为28.6g，CrO42-有
转化为Cr2O72-，说明铬元素
转化为Cr2O72-
根据守恒列关系式：2Cr～2CrO42-～Cr2O72-
2 1
n（Cr2O72-）
得n（Cr2O72-）=0.25mol，n（CrO42-）剩余=0.05mol；
则①酸化后所得溶液中c（Cr2O72-）=
=0.25mol?L-1； c（CrO42-）剩余=0.05mol?L-1
②设H+的物质的量浓度为amol/L，
2CrO42-+2H+═?Cr2O72-+H2O
平衡（mol/L） 0.05 a 0.25
平衡常数K=
═1014，
则a=1.0×10-6mol，PH=6，
故答案为：0.25mol/L；6；
（3）常温下Ksp[Cr（OH）3]=1×10-32，要使处理后废水中c（Cr3+）降至1×10-5mol/L，则c（Cr3+）×c3（OH-）=1×10-32，c（OH-）=1×10-9mol/L，pH=5，
故答案为：5．
| 0.2mol |
| 1L×2min |
| 0.1mol/L×0.1mol/L |
| (0.8mol/L)2 |
| 1 |
| 64 |
故答案为：0.1mol/（L?min）； 64；b；
Ⅱ、pH=3的盐酸的物质的量浓度=1×10-3 mol/L，
①中氨水的物质的量浓度是1×10-3 mol/L，②一水合氨是弱电解质，只有部分电离，所以②中氨水的浓度大于1×10-3 mol/L，③中氢氧根离子的浓度是1×10-3 mol/L．
盐酸和氢氧化钡都是强电解质，氢离子和氢氧根离子中和时是1：1的关系，氢离子和氢氧根离子的浓度相等，所以a、d的体积相等，即a=d；
②的氨水浓度大于①的浓度，中和相同物质的量的盐酸，氨水的浓度越大，使用的氨水的体积越小，所以c＜b．盐酸和氨水反应生成的氯化铵是强酸弱碱盐，水解后使溶液呈酸性，要想使溶液呈中性，氨水的物质的量应稍微比盐酸的大些，当盐酸浓度和氨水的浓度相等时，氨水的体积b应大于盐酸的体积a，即溶液的体积a＜b．
②③中氢氧根离子的浓度相等，一水合氨是一元弱电解质，氢氧化钡是强电解质，所以氨水的浓度大于③中氢氧根离子浓度，中和相同物质的量的氢离子时，②所用的氨水的体积小于③氢氧化钡溶液的体积，即c＜d=a．
所以a、b、c、d的关系b＞a=d＞c，
故答案为：b＞a=d＞c；
Ⅲ、（1）根据判断平衡状态的方法：V正=V逆，或各组分的浓度保持不变则说明已达平衡，
A．Cr2O72-和CrO42-的浓度相同取决于起始浓度和转化，不能判断平衡，故A错误；
B．2v（Cr2O72-）=v（CrO42-），不能判断正逆反应速率关系，不能判断平衡，故B错误；
C．溶液的pH值保持不变，说明氢离子浓度不变，能判断平衡，故C正确；
D．溶液的颜色不变，为特征定，能判断平衡，故D正确；
故答案为：CD；
（2）酸化时发生的反应为：2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O，若1L酸化后所得溶液中含铬元素的质量为28.6g，CrO42-有
| 10 |
| 11 |
| 10 |
| 11 |
根据守恒列关系式：2Cr～2CrO42-～Cr2O72-
2 1
28.6×
| ||
| 52 |
得n（Cr2O72-）=0.25mol，n（CrO42-）剩余=0.05mol；
则①酸化后所得溶液中c（Cr2O72-）=
| n |
| V |
②设H+的物质的量浓度为amol/L，
2CrO42-+2H+═?Cr2O72-+H2O
平衡（mol/L） 0.05 a 0.25
平衡常数K=
| 0.25 |
| 0.052×a2 |
则a=1.0×10-6mol，PH=6，
故答案为：0.25mol/L；6；
（3）常温下Ksp[Cr（OH）3]=1×10-32，要使处理后废水中c（Cr3+）降至1×10-5mol/L，则c（Cr3+）×c3（OH-）=1×10-32，c（OH-）=1×10-9mol/L，pH=5，
故答案为：5．
点评：本题主要考查了化学反应速率的计算、化学反应平衡常数的计算、酸碱混合时的定性判断，难度中等，注意弱碱（一元）溶液中氢氧根离子的物质的量浓度和碱的浓度不等．
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