實際上電離平衡、鹽的水解平衡或沉淀溶解平衡等,它們都可看作是化學平衡的一種.請根據(jù)所學化學知識回答下列問題:
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(1)工業(yè)上一般可采用如下反應來合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
分析該反應并回答下列問題:
①平衡常數(shù)表達式為K=
 

②上圖是該反應在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線.
T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1
 
K2(填“>”、“<”或“=”).
③已知在常溫常壓下:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1;2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1;H2O(g)=H2O(l)△H=-ckJ?mol-1;則,CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H
 
kJ?mol-1
(2)常溫下,如果取0.1mol?L-1HA溶液與0.1mol?L-1NaOH溶液等體積混合(不計混合后溶液體積的變化),測得混合溶液的pH=8,請回答下列問題:
①混合后溶液的pH=8的原因(用離子方程式表示):
 

②混合溶液中c(Na+)-c(A-)=
 
mol?L-1(填精確計算結(jié)果的具體數(shù)字).
③已知NH4A溶液為中性、將HA溶液加到Na2CO3溶液中有氣體放出,試推斷NH4HCO3溶液的pH
 
7(填<、>、=)
④AgCl在溶液中存在如下平衡AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq),在25℃時,AgCl的Ksp=1.8×10-10.現(xiàn)將足量AgCl分別放入下列液體中:a.100mL蒸餾水b.100mL 0.3mol?L-1AgNO3溶液c.100mL0.1mol?L-1MgCl2溶液充分攪拌后冷卻到相同溫度,溶液中c(Ag+)由大到小的順序為
 
(填序號).
分析:(1)①平衡常數(shù)指平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值,據(jù)此書寫;
②根據(jù)先拐先平數(shù)值大原則,由圖可知,溫度T1<T2,平衡時,溫度越高CO的轉(zhuǎn)化率越小,說明升高溫度,平衡向逆反應移動,平衡常數(shù)減。
③根據(jù)蓋斯定律,由已知熱化學方程式乘以適當?shù)南禂?shù)進行加減構(gòu)造目標方程式,反應熱越乘以相應的系數(shù)并進行相應的計算;
(2)①等體積等濃度混合,恰好生成NaA,測得混合溶液的pH=8,則弱酸根離子水解;
②由電荷守恒可知,c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+),以此計算;
(3)根據(jù)題意知,HA的酸性比碳酸強,NH4A溶液為中性,說明銨根離子和該酸根離子水解程度相同,由此得知銨根離子水解程度小于碳酸根離子,所以(NH42CO3中溶液呈堿性;
(4)氯化銀飽和溶液中存在沉淀溶解平衡,飽和溶液中的溶度積是常數(shù),可用 KSP表示:KSP=c(Ag+)?c(Cl-),根據(jù)平衡移動比較濃度大。
解答:解:(1)①可逆反應:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
,故答案為:
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
;
②由圖1可知,T2先達到平衡,溫度T1<T2,平衡時,溫度越高CO的轉(zhuǎn)化率越小,說明升高溫度,平衡向逆反應移動,平衡常數(shù)減小,故答案為:>;
③①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-a kJ?mol-1
  ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-b kJ?mol-1,
  ③H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ?mol-1,
根據(jù)蓋斯定律可知,則
①-②+③×4
2
可得CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=
b-a-4c
2
kJ/mol,
故答案為:=
b-a-4c
2
;
(2)①等體積等濃度混合,恰好生成NaA,測得混合溶液的pH=8,則弱酸根離子水解,水解離子反應為A-+H2O?HA+OH-,故答案為:A-+H2O?HA+OH-;
②由電荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),所以c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=10-6mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7 mol/L,
故答案為:9.9×10-7
③將HA溶液加到Na2CO3溶液中有氣體放出,說明HA的酸性比碳酸的強,NH4A溶液為中性,說明相同條件下,氨水和HA的電離程度相同,所以(NH42CO3中銨根離子的水解程度小于碳酸根離子的水解程度,所以溶液的pH>7,故答案為:>;
④a.100mL蒸餾水中銀離子濃度不變;
b.100mL 0.3mol?L-1AgNO3溶液,銀離子濃度增大,平衡逆向移動,最終c(Ag+)增大;
c.100mL0.1mol?L-1MgCl2溶液中,氯離子濃度增大,平衡逆向移動,c(Ag+)減少;
綜合上述計算得到:液中c(Ag+)由大到小的順序為bac,
故答案為:bac.
點評:本題考查化學平衡常數(shù)、蓋斯定律、溶解平衡、酸堿混合溶液離子濃度的有關(guān)計算,明確鹽類水解原理、應用電荷守恒來分析解答即可,題目難度中等.
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