Question

完成下列各题：

①该反应在0～10min时间内H₂的平均反应速率为

0.03mol/（L?min）

，N₂的转化率为

20%

②在T₁℃时，若起始时在容器甲中加入0.5molN₂、1.5molH₂、1molNH₃，则达到平衡时NH₃的物质的量为（　　）（填选项字母）
a、大于0.4mol  b、等于0.4mol  c、小于于0.4mol
③如图1是在T₁℃时密闭容器甲中H2的体积分数随时间t的变化曲线，请在图中补画出该反应在t₂℃（T₂＞T₁）时的H₂体积随时间t的变化曲线．
（2）已知：Al³⁺与HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-等能发生彻底的双水解，生活中通常利用Al³+与HCO₃^-的反应来制作泡沫灭火器．泡沫灭火器的简易构造如图2，a为玻璃瓶，b为铁筒，请思考：
①参与反应的液体分别为Al₂（SO₄）₃和NaHCO₃，请问a瓶中盛放的液体为：

Al₂（SO₄）₃溶液

．
②为了保证泡沫灭火器的使用寿命，通常在Al₂（SO₄）₃溶液中加入另一种物质抑制硫酸铝的水解，请问该物质是

硫酸

．
③已知苯酚是比碳酸更弱的酸，请问，苯酚钠和硫酸铝能否发生彻底的双水解？如能，请写出该反应的离子反应方程式：

Al³⁺+3C₆H₅O^-+3H₂O=Al（OH）₃↓+3C₆H₅OH↓

．

Answer 1

分析：（1）①、根据平衡时氨气的物质的量计算参加反应的氢气与氮气的物质的量，再根据v=

△n V

△t

计算v（H₂），根据转化率等于计算氮气的转化率；
②、恒温恒容下，起始时在容器甲中加入0.5molN₂、1.5molH₂、1molNH₃，按化学计量数转化到左边有1molN₂、3molH₂，与原平衡为等效平衡；
③、该反应正反应是放热反应，升高温度，反应速率加快，到达平衡的时间缩短，平衡向逆反应移动，H₂体积分数增大，据此作图；
（2）①、若把Al₂（SO₄）₃放在铁筒里，因发生水解反应：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，溶液呈酸性会腐蚀铁筒；
 ②、Al₂（SO₄）₃溶液中铝离子水解成酸性，故可以加入相应的酸，抑制铝离子水解；
③、苯酚的酸性比碳酸还弱，氢氧化铝不能溶于苯酚，苯酚钠和硫酸铝可以发生彻底的双水解，生成氢氧化铝沉淀与苯酚．

解答：解：（1）①、平衡时氨气的物质的量为0.4mol，由方程式可知参加反应的氢气的物质的量为0.4mol×

3

2

=0.6mol，参加反应的氮气的物质的量为0.4mol×

1

2

=0.2mol，故v（H₂）=

0.6mol 2L

10min

=0.03mol/（L?min），氮气的转化率为

0.2mol

1mol

×100%=20%，故答案为：0.03mol/（L?min），20%；
②、恒温恒容下，起始时在容器甲中加入0.5molN₂、1.5molH₂、1molNH₃，按化学计量数转化到左边有1molN₂、3molH₂，与原平衡为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，达到平衡时NH₃的物质的量为0.4mol，故答案为：b；
③、该反应正反应是放热反应，升高温度，反应速率加快，到达平衡的时间缩短，平衡向逆反应移动，H₂体积分数增大，该反应在t₂℃（T₂＞T₁）时的H₂体积随时间t的变化曲线图为：，
故答案为：；
（2）①、若把Al₂（SO₄）₃放在铁筒里，因发生水解反应：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，溶液呈酸性会腐蚀铁筒，故a瓶中盛放的液体为Al₂（SO₄）₃溶液，故答案为：Al₂（SO₄）₃溶液；
 ②、Al₂（SO₄）₃溶液中铝离子水解成酸性，故可以加入硫酸，抑制铝离子水解，故答案为：硫酸；
③、苯酚的酸性比碳酸还弱，氢氧化铝不能溶于苯酚，苯酚钠和硫酸铝可以发生彻底的双水解，生成氢氧化铝沉淀与苯酚，反应离子方程式为Al³⁺+3C₆H₅O^-+3H₂O=Al（OH）₃↓+3C₆H₅OH↓，
故答案为：能，Al³⁺+3C₆H₅O^-+3H₂O=Al（OH）₃↓+3C₆H₅OH↓．

点评：本题考查化学平衡的有关计算、盐类水解，为拼凑型题目，题目难度中等，注意（1）②中等效平衡规律的理解利用．