Question

（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：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）．向2L的容器中充入2mol SO₂、1mol O₂，SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關系如圖所示． T₁溫度時反應進行到狀態(tài)D時，v_（正）

 

v_（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．溫度為T₁時，反應的平衡常數(shù)K=

 

．（單位必須寫），若在T₃溫度時，達平衡時測得反應放出的熱量為Q₁．此時再向容器中加入2mol SO₂、1mol O₂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

 

．（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⁺）

 

 （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

 

 （寫化學式）．
（3）Al₂（SO₄）₃溶液顯示酸性，其原因是

 

（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：

 

．
（4）加熱蒸發(fā)下列溶液，能析出得到原溶質(zhì)的是

 

．
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

 

．

Answer 1

考點：轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強的變化曲線,化學平衡常數(shù)的含義,鹽類水解的應用,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：化學平衡專題,電離平衡與溶液的pH專題,鹽類的水解專題

分析：（1）溫度T1時，平衡點為A，D點二氧化硫轉(zhuǎn)化率小于A，反應向正方向進行，V正＞V逆，根據(jù)溫度T1時，反應的轉(zhuǎn)化率列出三段求出平衡時各物質(zhì)的濃度，帶入平衡常數(shù)表達式；
T3時，達平衡時測得反應放出的熱量為Q₁．此時再向容器中加入2mol SO₂、1mol O₂，相當于原容器加壓，平衡向正反應方向移動，所以放出的熱量增大，平衡向正反應方向移動，反應物的轉(zhuǎn)化率增大，平衡常數(shù)只與溫度有關，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，溫度升高SO₂的轉(zhuǎn)化率越小，平衡向逆反應移動，逆方向為吸熱反應，正方向為放熱反應，升高溫度平衡常數(shù)降低；
（2）根據(jù)Mg（OH）₂沉淀溶解平衡Mg（OH）₂ （s）  Mg²⁺（aq）+2OH^- （aq），加入氯化銨，NH₄⁺消耗氫氧根使平衡右移，鎂離子濃度增大；
氫氧化鎂與氟化鎂，結構相同，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）溫度T1時，平衡點為A，D點二氧化硫轉(zhuǎn)化率小于A，反應向正方向進行，V正＞V逆，
轉(zhuǎn)化的二氧化硫的物質(zhì)的量：2mol×90%=1.8mol 
          2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）
起始濃度  1mol/L     0.5mol/L     0
轉(zhuǎn)化濃度  0.9mol/L   0.45mol/L   0.9mol/L
平衡濃度  0.1mol/L   0.05mol/L   0.9mol/L   K=

[SO3]2

[SO2]2[O2]

=1620L/mol，故答案為：1620L/mol；
T3時，若再向容器中加入2mol SO₂、1mol O₂，若平衡不移動壓強變?yōu)樵瓉淼?倍，但是該反應前后氣體系數(shù)不同，加入2mol SO₂、1mol O₂，相當增大壓強平衡向正方向移動，故a錯誤；達平衡時測得反應放出的熱量為Q₁．此時再向容器中加入2mol SO₂、1mol O₂，相當于原容器加壓，平衡向正反應方向移動，所以放出的熱量增大，故Q₂＞Q₁，故b錯誤；平衡向正反應方向移動，反應物的轉(zhuǎn)化率增大，故c正確；正反應為放熱反應，升高溫度K減小，故d錯誤，故選c，
故答案為：＞；1620L/mol；c；
（2）根據(jù)Mg（OH）₂沉淀溶解平衡Mg（OH）₂ （s）Mg²⁺（aq）+2OH^- （aq），加入氯化銨，NH₄⁺消耗氫氧根使平衡右移，鎂離子濃度增大；故答案為：增大；
氫氧化鎂與氟化鎂，結構相同，K_sp[Mg（OH）₂]=5.6×10^-12，K_sp（MgF₂）=7.4×10^-11，二者氫氧化鎂溶解度更小，先沉淀，故答案為：Mg（OH）₂；
故答案為：增大；Mg（OH）₂；所以溶液顯酸性；
（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，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（或 10⁶：1），故答案為：10⁶（或 10⁶：1）．

點評：本題考查化學平衡圖象與影響因素、化學平衡常數(shù)計算、沉淀溶解平衡移動的影響因素與溶度積規(guī)則、水的電離，題目較為綜合，是對知識的綜合利用，注意轉(zhuǎn)化率溫度圖象的應用，水解平衡移動的影響因素，難度中等．