Question

在高中阶段化学学科中所涉及的平衡理论主要包括：化学平衡、电离平衡、水解平衡和难溶电解质溶解平衡四种，均符合勒夏特列原理，它们在工农业生产中都有广泛的应用．请回答下列问题：
Ⅰ：（1）工业生产尿素的原理是以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO（NH₂）₂]，反应的化学方程式为：2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（l）+H₂O（l）
①已知该反应的平衡常数K_195℃＜K_165℃，则该反应的△H

 

0（填“＞”“=”或“＜”）．
②一定温度和压强下，若原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比（氨碳比）

n(NH3)

n(CO2)

=x，如图是氨碳比（x）与CO₂平衡转化率（a）的关系．a随着x增大的原因是

 

．
③取一定量的NH₃和CO₂放在一个带活塞的密闭真空容器中在一定温度下反应达平衡，若在恒温、恒容下充入气体He，CO（NH₂）₂（l）的质量

 

（填“增加”、“减小”或“不变”）．
Ⅱ：（1）某温度下，纯水中c（H⁺）=2.0×10^-7mol/L，该温度下，0.9mol/L NaOH溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合（不考虑溶液体积变化）后，溶液的pH=

 

．
（2）向100mL 0.10mol/L CH₃COOH的溶液中加入0.010mol CH₃COONa固体，溶液pH增大，主要原因是（请用学过的平衡理论解释）

 

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Answer 1

考点：热化学方程式,化学平衡的影响因素,弱电解质在水溶液中的电离平衡,pH的简单计算

专题：基本概念与基本理论

分析：Ⅰ、（1）①平衡常数K_195℃＜K_165℃，说明温度越高越小，温度升高，平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正向为放热反应；
②两种反应物，增大一种物质会提高另一种物质的转化率，依据x含义和图象数据分析结合化学方程式分析氨气转化率；
③恒温恒容条件下，充入稀有气体，反应体系中各组分的浓度不变，平衡不移动；
Ⅱ、（1）纯水电离生成的c（H⁺）=c（OH^-），Kw=c（H⁺）×c（OH^-），先计算出过量的c（OH^-），再结合Kw计算c（H⁺），得出反应后的溶液的pH；
（2）存在CH₃COOH?H⁺+CH₃COO^-电离平衡，氢离子浓度减小则pH增大；

解答： 解：（1）①平衡常数K_175℃＜K_165℃，温度越高平衡常数越小，说明平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0；
故答案为：＜；
②c（NH₃）增大，平衡正向移动，所以CO₂的转化率增大；
故答案为：c（NH₃）增大，平衡正向移动，所以CO₂的转化率增大；
③达到平衡时，在恒温恒容条件下充入稀有气体，由于各组分的浓度没有变化，则化学平衡不会移动，CO（NH₂）₂（l）的质量不变；
故答案为：不变；
Ⅱ（1）纯水电离生成的c（H⁺）=c（OH^-），Kw=c（H⁺）×c（OH^-）=4×10-14，过量的c（OH^-）=

0.9V-0.1V

2V

=0.4mol/L，
由该温度下的Kw可知，c（H⁺）=

4×10-14

0.4

mol/L=10^-13mol?L^-1，所以pH=13，
故答案为：13；
（2）存在CH₃COOH?H⁺+CH₃COO^-电离平衡，加入CH₃COONa固体，c （CH₃COO^-）增大，则平衡逆向移动，抑制醋酸电离，溶液氢离子浓度减小则pH增大；
故答案为：醋酸溶液中存在电离平衡：CH₃COOH?H⁺+CH₃COO^-电离平衡，当加入CH₃COONa固体时，CH₃COO^-浓度增大，使CH3COOH电离平衡逆向移动，H⁺浓度降低，故pH增大；

点评：本题考查化学平衡的影响因素，平衡常数、转化率的计算，弱电解质电离平衡的分析应用，电解质溶液中离子浓度大小比较，综合性较强，难度较大．