Question

20．（Ⅰ）在一定體積的密閉容器中進行如下化學(xué)反應(yīng)：CO₂（g）+H₂（g）═CO（g）+H₂O（g），其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表所示：

t/℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K==$\frac{[CO]•[{H}_{2}O]}{[C{O}_{2}]•[{H}_{2}]}$．
（2）該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）．
（3）能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是BC．
A．容器中壓強不變
B．混合氣體中C（CO）不變
C．V（H₂）_正=V（H₂O）_逆
D．c（CO₂）=c（CO）
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：C（CO₂）•C（H₂）=c（CO）•c（H₂O），試判斷此時的溫度為830℃．
（Ⅱ）難溶弱電解質(zhì)在水溶液中既存在溶解平衡又存在電離平衡．
已知Cu（OH）₂═Cu²⁺+2OH^-，K_SP=c（Cu²⁺）•[c（OH^-）]²=2×l0^-20．當(dāng)溶液中各離子濃度方次的乘積大于溶度積時，則產(chǎn)生沉淀，反之固體溶解．
（1）某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol•L^-1，如要生成Cu（OH）₂沉淀，應(yīng)調(diào)整沉淀pH使之大于5．
（2）要使0.2mol•L^-1CuSO₄溶液中Cu²⁺沉淀較為完全（使Cu²⁺濃度降至原來的千分之一），則應(yīng)向溶液里加入NaOH溶液，使溶液PH為6．

Answer 1

分析 （Ⅰ）（1）根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積計算；
（2）根據(jù)溫度對化學(xué)平衡、化學(xué)平衡常數(shù)的影響來回答；
（3）化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：正逆反應(yīng)速率相等，各組分濃度不變；
（4）計算平衡常數(shù)的值，可找出對應(yīng)溫度；
（Ⅱ）（1）根據(jù)K_sp=c（Cu²⁺）•[c（OH^-）]²=2×10^-20，根據(jù)Cu²⁺離子的濃度計算OH^-離子的濃度，根據(jù)水的離子積常數(shù)計算氫離子濃度，并以此計算溶液pH值；
（2）Cu²⁺沉淀較為完全濃度降至原來的千分之一，根據(jù)K_sp求出OH^-離子的濃度，再求pH．

解答 解：（Ⅰ）（1）因平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，所以為K=$\frac{[CO]•[{H}_{2}O]}{[C{O}_{2}]•[{H}_{2}]}$，故答案為：$\frac{[CO]•[{H}_{2}O]}{[C{O}_{2}]•[{H}_{2}]}$；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān)，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動，由表可知：升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)增大，說明化學(xué)平衡正向移動，因此正反應(yīng)方向吸熱，
故答案為：吸熱；
（3）A、反應(yīng)是一個反應(yīng)前后體積不變的反應(yīng)，壓強的改變不會要引起平衡移動，故A錯誤；
B、化學(xué)平衡時，各組分的濃度不隨時間的改變而改變，故B正確；
C、化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是v_正=v_逆，所以v_正（H₂）=v_逆（H₂O）表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故C正確；
D、c（CO₂）=c（CO）時，不能表明正逆反應(yīng)速率相等，不一定達到了平衡狀態(tài)，故D錯誤；
故答案為：BC；
（4）由3c（CO₂）•c（H₂）=5c（CO）•c（H₂O），可知k=$\frac{[CO]•[{H}_{2}O]}{[C{O}_{2}]•[{H}_{2}]}$=1.0，對應(yīng)溫度為830℃，故答案為：830；
（Ⅱ）（1）某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如果生成Cu（OH）₂沉淀，則應(yīng)有c（OH^-）≥$\sqrt{\frac{2×1{0}^{-20}}{0.02}}$mol/L=10^-9mol/L，則c（H⁺）≤$\frac{1×1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$mol/L=10^-5mol/L，所以pH≥-lg（10^-5）=5，
故答案為：5；
（2）Cu²⁺沉淀較為完全是的濃度為$\frac{0.2mol/L}{1000}$=2×10^-4mol/L，
則c（OH^-）=$\sqrt{\frac{2×1{0}^{-20}}{2×1{0}^{-4}}}$mol/L═10^-8mol/L，
則c（H⁺）=$\frac{1×1{0}^{-14}}{1{0}^{-8}}$mol/L=10^-6mol/L，
所以pH=-lg（10^-6）=6，
故答案為：6．

點評 本題考查化學(xué)平衡的計算、溶度積常數(shù)的計算/化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，題目難度不大，注意平衡常數(shù)的利用和計算．