Question

8．（1）研究硫及其化合物性質(zhì)有重要意義．硫酸工業(yè)生產(chǎn)中涉及如下反應(yīng)：
2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）．向2L的容器中充入2molSO₂、1molO₂，SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系
如圖所示．T₁溫度時反應(yīng)進行到狀態(tài)D時，v_（正）＞v_（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．溫度為T₁時，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1620L/mol．（單位必須寫）

若在T₃溫度時，達平衡時測得反應(yīng)放出的熱量為Q₁．此時再向容器中加入2molSO₂、1molO₂并使之重新達到平衡，測得又放出熱量Q₂．則下列說法正確的是c．（填字母編號）
a．容器的壓強增大原來的兩倍            b．Q₂一定等于Q₁
c．新平衡時SO₂的轉(zhuǎn)化率一定大于80%     d．T₃時的平衡常數(shù)大于T₁時的平衡常數(shù)
（2）已知：25℃時，K_sp[Mg（OH）₂]=5.6×10^-12 K_sp（MgF₂）=7.4×10^-11．25℃時，在Mg（OH）₂的懸濁液中加入少量的NH₄Cl固體，c（Mg²⁺）增大 （填增大、減小或不變）；在等濃度的KOH和KF混合溶液中加入稀MgCl₂溶液，首先生成的沉淀是Mg（OH）₂ （寫化學(xué)式）．
（3）Al₂（SO₄）₃溶液顯示酸性，其原因是Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺（寫離子方程式），向某酸化的Al₂（SO₄）₃溶液中加入NaHCO₃固體，出現(xiàn)的現(xiàn)象是：有大量氣體產(chǎn)生，同時有白色沉淀，試用平衡移動原理解釋原因：鋁離子和碳酸氫根離子發(fā)生雙水解，相互促進，使水解平衡向正方向進行．
（4）加熱蒸發(fā)下列溶液，能析出得到原溶質(zhì)的是ac
a．KNO₃溶液    b．AlCl₃溶液    c．Al₂（SO₄）₃溶液       d．鹽酸
（5）25℃時，pH為4的氯化銨溶液和pH為4鹽酸溶液中，由水電離出的H⁺濃度之比為10⁶：1．

Answer 1

分析 （1）該溫度下，要使反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率要增大，說明從D到A，平衡正向移動，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率；T1溫度下，A點二氧化硫轉(zhuǎn)化率是90%，T₁溫度下，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，SO₂的轉(zhuǎn)化率為90%，則SO₂的濃度變化為1mol/L×90%=0.9mol•L^-1，
              2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．     
開始（mol/L）：1       0.5        0
變化（mol/L）：0.9     0.45      0.9
平衡（mol/L）：0.1     0.05      0.9
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）．c（{O}_{2}）}$；
在T₃溫度時，達平衡時測得反應(yīng)放出的熱量為Q₁；此時再向容器中加入2mol SO₂、1mol O₂，平衡向正反應(yīng)方向移動，放出的熱量增大，等效為增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，由圖可知，溫度越高SO₂的轉(zhuǎn)化率越小，即升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動，平衡常數(shù)降低；     
（2）加入氯化銨溶液，銨根離子結(jié)合氫氧根離子，促進氫氧化鎂溶解；
氫氧化鎂與氟化鎂，結(jié)構(gòu)相同，溶度積越小越先沉淀；
（3）Al₂（SO₄）₃是強酸弱堿鹽，鋁離子水解，溶液顯示酸性，向某酸化的Al₂（SO₄）₃溶液中加入NaHCO₃固體，溶液中的鋁離子與碳酸氫根離子發(fā)生雙水解，生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳氣體；
（4）b．AlCl₃溶液中氯化鋁水解生成氫氧化鋁和氯化氫，氯化氫加熱易揮發(fā)，促進氯化鋁的水解，故得不到氯化鋁溶液；
d．氯化氫為易揮發(fā)性酸，加熱降低氯化氫的溶解度，促進氯化氫的揮發(fā)；
（5）氯化銨是可水解的鹽，對水的電離起到促進作用，鹽酸是酸對水的電離起到抑制的作用．分別求出兩種溶液中有水電離出的氫離子濃度，即可求解．

解答 解：（1）狀態(tài)D時的SO₂的轉(zhuǎn)化率為80%，未達到90%，反應(yīng)向正反應(yīng)進行，v_正＞v_逆；
T₁溫度下，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，SO₂的轉(zhuǎn)化率為90%，則SO₂的濃度變化為1mol/L×90%=0.9mol•L^-1，
              2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．     
開始（mol/L）：1       0.5        0
變化（mol/L）：0.9     0.45      0.9
平衡（mol/L）：0.1     0.05      0.9
所以該溫度下平衡常數(shù)k=$\frac{0.9×0.9}{0．{1}^{2}×0.05}$L/mol=1620L/mol；
在T₃溫度時，達平衡時測得反應(yīng)放出的熱量為Q₁．此時再向容器中加入2mol SO₂、1mol O₂，平衡向正反應(yīng)方向移動，放出的熱量增大，等效為增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，故容器內(nèi)壓強小于原來的2倍，放出的熱量Q₂＞Q₁，故ab錯誤，c正確；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，由圖可知，溫度越高SO₂的轉(zhuǎn)化率越小，即升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動，平衡常數(shù)降低，故d錯誤；
故答案為：＞；1620L/mol；c；     
（2）加入氯化銨溶液，銨根離子結(jié)合氫氧根離子，促進氫氧化鎂溶解，溶液c（Mg²⁺）增大；
氫氧化鎂與氟化鎂，結(jié)構(gòu)相同，Mg（OH）₂的溶度積更小，故先析出Mg（OH）₂，
故答案為：增大；Mg（OH）₂；
（3）Al₂（SO₄）₃是強酸弱堿鹽，鋁離子水解：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺所以溶液顯酸性，加入碳酸氫鈉后，碳酸氫根離子發(fā)生水解：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，水解生成的氫氧根離子與鋁離子水解生成的氫離子反應(yīng)，雙方相互促進，發(fā)生雙水解，所以有大量氣體產(chǎn)生，同時有白色沉淀，
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；鋁離子和碳酸氫根離子發(fā)生雙水解，相互促進，使水解平衡向正方向進行；
（4）a．硝酸鉀溶液中不存在水解物質(zhì)，蒸干水后得到硝酸鉀固體，故a正確；
b．AlCl₃水解生成氫氧化鋁和氯化氫，加熱氯化氫易揮發(fā)，促進水解平衡向右移動，所以整個該溶液得到的是氫氧化鋁固體，故b錯誤；
c．Al₂（SO₄）₃雖然水解但是生產(chǎn)的硫酸是難揮發(fā)性酸，蒸干溶液得到仍然是硫酸鋁固體，故c正確；
d．鹽酸是揮發(fā)性酸，加熱促進氯化氫的揮發(fā)，蒸干后得不到原溶質(zhì)，故d錯誤；
故選ac；
（5）pH=4的氯化銨溶液中，水電離的氫離子濃度：C（H⁺）=10^-4mol/L，pH=4的鹽酸溶液中，水電離的氫離子的濃度：C（H⁺）′=10^-10mol/L，C（H⁺）：C（H⁺）′=10⁶：1，故答案為：10⁶：1．

點評 本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計算、鹽類水解、難溶物溶解平衡等知識點，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，明確物質(zhì)性質(zhì)及圖象分析方法即可解答，注意（5）中酸、鹽中水電離出C（H⁺）的方法，為易錯點．