Question

19．平衡原理探究題
化學學科中存在著多種可逆過程和動態(tài)平衡，主要有化學平衡、電離平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡等，且均遵循勒夏特列原理．請回答下列問題．
（1）一定溫度下，在一個固定容積的密閉容器中，可逆反應
A（g）+2B（g）?4C（g）△H＞0
達到平衡時，c（A）=2mol/L，c（B）=7mol/L，c（C）=4mol/L．試確定B的起始濃度c（B）的取值范圍是[用c（B）、≤、≥、＜、＞、mol/L表示]3mol/L≤c（B）≤9mol/L，若改變條件重新達到平衡后體系中C的質量分數增大，下列措施可行的是C
A、增加C的物質的量    B、加壓     C、升溫      D、使用催化劑
（2）某學習小組探究鹽樣品K₂CO₃溶液顯堿性的原因，取出少量向其中滴入2滴酚酞試液，溶液呈紅色．甲同學認為是配制溶液所用樣品中混有KOH，乙同學認為是鹽水解．請你設計一個簡單的實驗方案給甲和乙兩位同學的說法以評判，填空回答：

滴加試劑及量	所根據的現象	結論
		是鹽水解之故

（3）常溫下，取pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL，向其中分別加入適量的Zn粒，反應過程中兩溶液的pH變化
如圖所示．則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是B（填“A”或“B”）．設鹽酸中加入的Zn質量
為m₁，醋酸溶液中加入的Zn質量為m₂．則m₁＜m₂（選填“＜”、“=”、“＞”）

Answer 1

分析 （1）由正反應開始建立平衡，B的起始濃度最大，由逆反應開始建立平衡，B的起始濃度最小，據此計算；結合選項運用平衡移動原理分析解答；
（2）K₂CO₃ 溶液中的碳酸根離子易水解顯堿性，向紅色溶液中加入足量BaCl₂溶液，生成碳酸鋇沉淀，根據顏色的變化分析；
（3）從醋酸是弱電解質的角度分析，醋酸與Zn反應同時，電離出H⁺，pH變化較緩慢；pH值變化相同，醋酸參加反應的氫離子比鹽酸多．

解答 解：（1）由正反應開始建立平衡，B的起始濃度最大，B的濃度變化量為4mol/L×$\frac{1}{2}$=2mol/L，故B濃度最大值為7mol/L+2mol/L=9mol/L，
由逆反應開始建立平衡，B的起始濃度最小，B的濃度變化=2△c（A）=2mol/L×2=4mol/L，故B的濃度最小值為7mol/L-4mol/L=3mol/L，故B的起始濃度c（B）的取值范圍是3 mol/L≤c（B）≤9 mol/L；
若改變條件重新達到平衡后體系中C的質量分數增大，應使平衡向正反應方向移動，
A．增加C的物質的量，等效為增大壓強，平衡向逆反應方向移動，C的質量分數降低，故A錯誤；
B．加壓，平衡向逆反應方向移動，C的質量分數降低，故B錯誤；
C．升溫，平衡向正反應方向移動，C的質量分數增大，故C正確；
D．使用催化劑，平衡不移動，C的質量分數不變，故D錯誤；
故答案為：3 mol/L≤c（B）≤9 mol/L；C；
（2）酚酞遇堿變紅色，該溶液呈紅色說明是堿性溶液，要驗證該溶液遇酚酞是由于水解造成的，可用以下方法，向紅色溶液中加入足量BaCl₂溶液，如果溶液紅色褪去，說明是鹽水解的原因，故答案為：

滴加試劑及量	所根據的現象	結論
足量BaCl2溶液	紅色褪去	是鹽水解之故

（3）由于醋酸是弱電解質，與Zn反應同時，電離出H⁺，所以pH變化較緩慢，所以B曲線是醋酸溶液的pH變化曲線．由圖知鹽酸和醋酸的pH變化都是由2到4，鹽酸中氫離子濃度逐漸減小，但醋酸中存在電離平衡，氫離子和鋅反應時促進醋酸電離，補充反應的氫離子，所以醋酸是邊反應邊電離H⁺，故消耗的Zn多，所以m₁＜m₂，答案
為：B；＜．

點評 本題考查較為綜合，涉及弱電解質的電離、化學平衡、難溶電解質的溶解平衡、鹽類水解等知識點，難度較大，弱電解質的電離平衡、化學平衡是高考的熱點，應熟練掌握．