题目内容
【题目】我们学过的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡等,且均符合勒夏特列原理。
一定温度下,向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g),发生反应。有关物质的量随时间的变化如图所示。
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(1)0~2 min内的平均反应速率
_____
平衡常数表达式为
_________________。
(2)相同温度下,若开始加入
的物质的量是原来的2倍,则____是原来的2倍。
A.平衡常数 B.
的平衡浓度
C.达到平衡的时间 D.平衡时体系压强
(3)下列措施肯定能使平衡向逆反应方向移动的是的_____。
A.充入少量氨气 B.降温至0℃ C.充入少量硫化氢 D.加压
(4)常温下,将
的盐酸a L分别与下列三种溶液混合,结果溶液均呈中性。
① 浓度为
的氨水b L;②
的氨水c L;③
的氢氧化钡溶液d L。则a、b、c、d之间由大到小的关系是:_________________。
(5)常温下,取
的盐酸和醋酸溶液各100 mL,向其中分别加入量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是___(填“A”或“B”);设盐酸中加入的Zn质量为
,醋酸溶液中加入的Zn质量为
,则
___
。(选填“<”、“=”、“>”)
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(6)某温度时,在25mL 0.1mol/L NaOH溶液中逐滴加入0.2mol/L CH3COOH溶液,曲线如下图所示,有关粒子浓度关系的比较正确的是____。
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A.在A、B间任一点,溶液中一定都有![]()
B.在B点,
,且有![]()
C.在C点:![]()
D.在D点:![]()
【答案】0.5或1.1
BD A b>a=d>c B < D
【解析】
依据图象分析,平衡状态下氢气物质的量为0.1mol,依据反应速率
计算,结合化学方程式和平衡常数概念书写平衡常数表达式,用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到;相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,反应前后气体体积不变,平衡不动,气体物质的量、物质的浓度为原来的2倍,平衡常数随温度变化;依据化学平衡状态物质性质分析,2HI(g)H2(g)+I2(g)-Q,反应是气体体积不变的吸热反应;从醋酸是弱电解质的角度分析,醋酸与Zn反应同时,电离出H+,pH变化较缓慢;在25mL 0.1mol.L-1NaOH溶液中逐滴加入0.2molL-1 CH3COOH 溶液,二者之间相互反应,当恰好完全反应时,所需醋酸的体积为12.5mL,当反应至溶液显中性时,醋酸应稍过量,且c(OH-)=c(H+),注意根据电荷守恒思想来比较离子浓度大小。
(1)依据图象分析,平衡状态下氢气物质的量为0.1mol,消耗HI物质的量为0.2mol,0~2min内的平均反应速率
,结合化学方程式和平衡常数概念书写平衡常数表达式
;
(2)相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,反应前后气体体积不变,平衡不动,气体物质的量、物质的浓度为原来的2倍,平衡常数随温度变化;A.平衡常数随温度变化,不随浓度变化,故A错误; B.开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,反应前后气体体积不变,平衡不动,气体物质的量、HI的平衡浓度为原来的2倍,故B正确;C.浓度增大,反应速率加快,达到平衡的时间是原来的一半,故C错误;D.气体物质的量为原来的2倍,平衡时体系压强为原来的2倍,故D正确;
故答案为:BD;
(3)依据化学平衡状态物质性质分析,2HI(g)H2(g)+I2(g)-Q,反应是气体体积不变的吸热反应;A.充入少量氨气会和碘化氢发生反应,平衡逆向进行,故A正确;B.降温平衡向放热反应方向进行,逆向进行,但碘单质变化为固体后,平衡也可以向正反应方向进行,二者程度大小不同决定平衡移动方向,故B错误;C、充入少量硫化氢和碘单质反应,促进平衡正向进行,故C错误;D.反应前后气体体积不变,加压平衡不动,故D错误;
故答案为:A;
(4)①将pH=3的盐酸aL与浓度为1.0×10-3molL-1的氨水bL溶液混合恰好反应生成氯化铵溶液,铵根离子水解呈酸性,溶液呈中性需要氨水过量,b>a;②将pH=3的盐酸aL与c(OH-)=1.0×10-3molL-1的氨水cL,等体积混合,平衡状态下的氢氧根和盐酸溶液中氢离子恰好反应,此时氨水电离平衡正向进行,氢氧根离子增大,若溶液呈中性,需要加入盐酸多,a>c;③将pH=3的盐酸aL与c(OH-)=1.0×10-3molL-1的氢氧化钡溶液dL,等体积合,氢离子和氢氧根恰好反应,溶液呈中性,a=d;所以得到b>a=d>c;
故答案为:b>a=d>c;
(5)由于醋酸是弱电解质,与Zn反应同时,电离出H+,所以pH变化较缓慢,所以B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线.由图知盐酸和醋酸的pH变化都是由2到4,盐酸中氢离子浓度逐渐减小,但醋酸中存在电离平衡,氢离子和锌反应时促进醋酸电离,补充反应的氢离子,所以醋酸是边反应边电离H+,故消耗的Zn多,所以m1<m2;
故答案为:B;<;
(6)A、在A、B间任一点,溶液中只存在四种离子有Na+、H+、CH3COO-、OH-,根据电荷守恒则有:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),c(H+)<c(OH-),溶液中离子浓度大小关系为:c (Na+)>c (CH3COO-)>c (OH-)>c (H+),若开始滴入醋酸少量,溶液中存在离子浓度大小可以是c (Na+)>c (OH-)>c (CH3COO-)>c (H+),故A错误;B、在B点溶液显中性,则结果是c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则一定有c(Na+)=c(CH3COO-),溶液的成分为:反应生成的醋酸钠和剩余的醋酸,醋酸钠的水解程度和醋酸的电离程度相等,故有:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+),故B错误;C、在C点,溶液显酸性,故有c(OH-)<c(H+),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故c(Na+)<c(CH3COO-),c (CH3COO-)>c (Na+)>c (H+)>c (OH-),故C错误;D、在D点时,醋酸剩余,剩余的醋酸的浓度和生成的醋酸钠浓度相等均为0.05mol/l,根据物料守恒,则:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1molL-1,c(Na+)=0..05mol/L,c (CH3COO-)+c (CH3COOH)=2c (Na+)故D正确;
故答案为:D。