题目内容

4.在温度T1和T2下,X2(g)和H2(g)反应生成HX(g)的平衡常数K如下表:
化学方程式K(t1)K(t2)
F2+H2?2HF1.8×10361.9×1032
Cl2+H2?2HCl9.7×10124.2×1011
Br2+H2?2HBr5.6×1079.3×106
I2+H2?2HI4334
(1)仅依据K的变化可推断出随着卤素原子核电荷数的增加cd(填字母)
a.HX的还原性逐渐减弱   b.X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
c.HX的稳定性逐渐减弱   d.在相同条件下,X2的平衡转化率逐渐降低
(2)在容积为3L的密闭容器中,由I2(g)和H2(g)合成HI(g),在其他条件不变的情况下,研究温度对反应的影响,HI的物质的量的变化情况如图所示:
①温度为T1时,在0~tAmin内,H2的消耗速率v (H2)=$\frac{{n}_{A}}{6{t}_{A}}$mol/(L•min)
②分析图象,下列说法正确的是a、b(填序号)
a.平衡常数K随温度的升高而变小   b.正反应为放热反应
c.只有当反应进行到A点或B点所示状态时,容器内气体密度才不再发生变化
(3)已知氢氟酸(HF)是弱酸,加水稀释0.1mol•L-1HF溶液,下列各量中增大的是D(填序号)
a.c(H+)   b.HF的电离常数   c.c(F-)/c(H+)   d.c(H+)/c(HF)
(4)向盛有10滴0.1mol•L-1AgNO3溶液的试管中滴加0.1mol•L-1 NaCl溶液至不再有白色沉淀生成,向其中再滴加0.1mol•L-1KI溶液,出现了黄色沉淀.请简要解释此现象的原因:AgI溶解度比AgCl溶解度小,使AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq)体系中c(Ag+)减小,使平衡向右移动.

分析 (1)K值越大,说明反应的正向程度越大,即转化率越高,反应的正向程度越小,说明生成物越不稳定,越易分解;
(2)①温度为T1时,在0~tAmin内,△n(HI)=nA mol,v(HI)=$\frac{{n}_{A}mol}{3L×{t}_{A}min}$,$\frac{v({H}_{2})}{v(HI)}=\frac{1}{2}$;
②先拐先平数值大,T2>T1,升高温度,HI的物质的量减小,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,K减小,气体的总质量不变,体积为3L,因此密度是一个定值;
(3)根据HF属于弱电解质,则在加水不断稀释时,电离程度增大,电离平衡保持向正反应方向移动,并注意温度不变时,电离平衡常数不变来解答;
(4)AgCl悬浊液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq),加入碘离子,平衡正移,氯化银转化为碘化银.

解答 解:(1)K值越大,说明反应的正向程度越大,即转化率越高,d正确;反应的正向程度越小,说明生成物越不稳定,越易分解,因此选项c正确;而选项a、b与K的大小无直接联系,
故答案为:cd;
(2)①温度为T1时,在0~tAmin内,△n(HI)=nA mol,v(HI)=$\frac{{n}_{A}mol}{3L×{t}_{A}min}$=$\frac{{n}_{A}}{3{t}_{A}}$mol/(L•min),
由$\frac{v({H}_{2})}{v(HI)}=\frac{1}{2}$可得v(H2)=$\frac{1}{2}×$$\frac{{n}_{A}}{3{t}_{A}}$mol/(L•min)=$\frac{{n}_{A}}{6{t}_{A}}$mol/(L•min),
故答案为:$\frac{{n}_{A}}{6{t}_{A}}$mol/(L•min);
②先拐先平数值大,T2>T1,升高温度,HI的物质的量减小,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,K减小,由于气体的总质量不变,体积为3L,因此密度是一个定值,
故答案为:a、b;
(3)A、因HF为弱酸,则浓度为0.1mol•L-1HF溶液加水不断稀释,促进电离,平衡正向移动,电离程度增大,n(H+)增大,但c(H+)不断减小,故A错误;
B、因电离平衡常数只与温度有关,则Ka(HF)在稀释过程中不变,故B错误;
C、因稀释时一段时间电离产生等量的H+和F-,溶液的体积相同,则两种离子的浓度的比值不变,但随着稀释的不断进行,c(H+)不会超过10-7mol•L-1,c(F-)不断减小,则比值变小,故C错误;
D、因Ka(HF)=$\frac{c({F}^{-})×c({H}^{+})}{c(HF)}$,当HF溶液加水不断稀释,促进电离,c(F-)不断减小,Ka(HF)不变,则$\frac{c({H}^{+})}{c(HF)}$增大,故D正确;
故答案为:D;
(4)已知AgCl悬浊液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq);向盛有10mL 0.1mol•L-1 AgNO3溶液的试管中滴加0.1mol•L NaCl溶液,有AgCl白色沉淀生成,由于AgI溶解度比AgCl溶解度小,I-与Ag+结合,使平衡体系中c(Ag+)减小,使平衡向右移动,
故答案为:AgI溶解度比AgCl溶解度小,使AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq)体系中c(Ag+)减小,使平衡向右移动.

点评 本题考查知识点较多,涉及化学反应速率的计算、化学平衡的影响因素、弱电解质的电离、沉淀溶解平衡等知识点,难度中等,为高频考点,掌握有关四大平衡的化学反应原理是答题关键.

练习册系列答案
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14.(1)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ•mol-1
②H2O(l)═H2O(g)△H=+44.0kJ•mo-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ•mol-1.
(2)Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)?Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,溶度积Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使c(Cr3+)不高于10-5mol/L,溶液的pH应调至≥5.
(3)在密闭容器中,3H2(g)+N2(g) $\frac{\underline{\;高温高压\;}}{催化剂}$2NH3(g),下列能说明该反应已达到平衡状态的是C
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
B.v(N2)正=3v(H2)逆
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
(4)已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H>0,若1.0mol空气含0.80mol N2和0.20mol O2,1300oC时在1.0L密闭容器内经过5s反应达到平衡,测得NO为8.0×10-4mol.5s内该反应的平均速率ν(NO)=1.6×10-4mol/(L•s)(保留2位有效数字);在1300oC 时,该反应的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}(NO)}{c({N}_{2})•c({O}_{2})}$.
(5)汽车尾气中NO和CO的转化.当催化剂质量一定时,增大催化剂固体的表面积可提高化学反应速率.右图表示在其他条件不变时,
反应2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g) 中,NO的浓度c(NO)随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线.1该反应的△H<0(填“>”或“<”).
②若催化剂的表面积S1>S2,在图中画出c(NO) 在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线(并作相应标注).

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