Question

（17分）化學反應原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應用。

（1）一定條件下，模擬某礦石形成的反應aW+bQ→cN+dP+eR得到兩個圖像。

①該反應的△H 0（填“>”、“=”或“<”）。

②某溫度下，平衡常數(shù)表達式為K =c2（X），則由圖（2）判定X代表的物質為____。

（2）將E和F加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應：E（g）+F（s）2G（g）。忽略

固體體積，平衡時G的體積分數(shù)（%）隨溫度和壓強的變化如下表所示：

則K（915℃）與K（810℃）的關系為K（915℃）____K（810℃）（填“大于”、“等于”或“小于”），a、b、f三者的大小關系為 ，1000℃、3．0 MPa時E的轉化率為____。（3）25℃時，H2CO3 HCO3－+H+的電離常數(shù)Ka=4×10—7 mo1·L－1，則該溫度下，NaHCO3的水解常數(shù)Kh= ，請用適當?shù)脑嚬軐嶒炞C明Na2CO3溶液中存在CO32－+H2O HCO3－+OH－的事實 。

 

Answer 1

（1）①＞。②R。（2）大于；f＞a＞b；69.5%。（3）2.5×10—8，取少量碳酸鈉溶液置于試管中，滴加氯化鋇溶液有白色沉淀生成，證明含有碳酸根；另取少量碳酸鈉溶液置于試管中，滴加酚酞溶液變紅，證明有氫氧根生成。

【解析】

試題分析：（1）①根據(jù)圖（1）知，該反應的K正隨溫度的升高而增大，則該反應正向為吸熱反應，△H＞0。②根據(jù)圖（2）知，該反應的化學方程式為2W+Q→3N+P+2R；某溫度下，平衡常數(shù)表達式為K =c2（X），根據(jù)平衡常數(shù)表達式的書寫原則：固體或純液體不寫入平衡常數(shù)表達式，則由圖（2）判定X代表的物質為R。

（2）反應：E（g）+F（s） 2G（g）正向為氣體體積減小的反應，加壓，平衡逆向移動，G的體積分數(shù)（%）減小，結合題給數(shù)據(jù)分析，橫行為壓強對平衡影響的數(shù)據(jù)，即54.0＞a＞b；c＞75.0＞d；e＞f＞82.0；可得a、b、f三者的大小關系為f＞a＞b。根據(jù)上述分析知，e＞c＞54.0,表中數(shù)據(jù)縱行為溫度對平衡的影響，升溫，G的體積分數(shù)（%）增大，平衡正向移動，則該反應正向為吸熱反應，則K（915℃）與K（810℃）的關系為K（915℃）大于K（810℃）。根據(jù)題給數(shù)據(jù)知，1000℃、3．0 MPa時G的體積分數(shù)（%）為82.0，根據(jù)反應：E（g）+F（s） 2G（g）利用三行式計算，設起始加入的E物質的量為1mol，轉化的為x。

E（g）+F（s） 2G（g）

起始（mol）：1 足量 0

轉化（mol）：x 2x

平衡（mol）：1—x 2x

則2x/1+x=82.0%，解得x=0.695，E的轉化率為69.5%。

（3）25℃時，H2CO3 電離常數(shù)Ka=c(HCO3—)c(H＋)/c(H2CO3)，NaHCO3的水解常數(shù)Kh=c(H2CO3)c(OH－)/c(HCO3—)，則Ka·Kh=Kw，Kh=Kw/Ka=10—14/4×10—7=2.5×10—8，證明Na2CO3溶液中存在

CO32－+H2O HCO3－+OH－的事實為取少量碳酸鈉溶液置于試管中，滴加氯化鋇溶液有白色沉淀生成，證明含有碳酸根；另取少量碳酸鈉溶液置于試管中，滴加酚酞溶液變紅，證明有氫氧根生成。

考點：考查化學平衡圖像和平衡計算，外界條件對化學平衡的影響，弱電解質的電離和鹽類的水解平衡。