Question

20．I．已知甲和乙在溶液中的轉化關系如圖所示：甲$\stackrel{OH-}{→}$乙$\stackrel{H+}{→}$甲
  請回答下列問題：
（1）若甲是10電子的單核微粒，乙是兩性氫氧化物，則微粒甲的原子結構示意圖為
（2）若甲是10電子的陽離子，乙是堿性氣體．lmol乙通人足量強酸溶液中與H⁺反應，反應過程中能量變化如  
  圖1，該反應的熱化學方程式是NH₃（g）+H⁺（aq）═NH₄⁺（aq）△H=-（b-c）kJ•mol^-1
（3）若甲僅含有N0₃^-、SO₄^2-和X三種離子（不考慮水電離的 
  H⁺、OH^-），則X離子可能是D（填序號）．   
  A．Fe²⁺    B．HC0₃^-  C．Ba²⁺    D．Fe³⁺
（4）若甲是CO₂，乙中HCO₃^-和CO₃^2-的物質的量濃度相等，此時溶液的pH=a，則HCO₃^-的電離平衡常數(shù)Ka10^-a
Ⅱ．在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應：溫度下X的物質的量濃度c（X）隨時間t變化的曲線如圖2所示．
（5）溫度＞（填“＞”、“＜”或“=”）．
（6）M點的正反應速率＞N點的逆反應速率 （填“＞”、“＜”或“=”）．
（7）該反應進行到M點放出的熱量與進行到W點放出的熱量相比：更少（填“更多”、“更少”或“相同”

Answer 1

分析 （1）乙是兩性氫氧化物，應為Al（OH）₃，則10電子的單核微粒甲為Al³⁺；
（2）乙是堿性氣體，應為NH₃，則甲為NH₄⁺；
（3）根據(jù)溶液整體呈電中性及考慮離子共存，應為Fe³⁺；
（4）根據(jù)電離平衡常數(shù)k=$\frac{c（{H}^{+}）c（C{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）}$計算；
（5）由圖可知，溫度為T₁先到達平衡，所以T₁＞T₂，
（6）溫度越高，平衡時X的物質的量濃度越大，說明升高溫度平衡向逆反應移動；
（7）升高溫度平衡向吸熱反應移動，故逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，根據(jù)圖象判斷參加反應的X的量的多少，反應的X越多，放熱越多．

解答 解：（1）乙是兩性氫氧化物，應為Al（OH）₃，則10電子的單核微粒甲為Al³⁺，原子結構示意圖為，故答案為：；
（2）乙是堿性氣體，應為NH₃，則甲為NH₄⁺，根據(jù)圖中信息分析，反應為吸熱反應，反應的熱化學方程式是NH₃（g）+H⁺（aq）═NH₄⁺（aq）△H=-（b-c）kJ•mol^-1，
故答案為：NH₃（g）+H⁺（aq）═NH₄⁺（aq）△H=-（b-c）kJ•mol^-1；
（3）Fe²⁺在酸性條件下與NO₃^-發(fā)生氧化還原反應被氧化，Ba²⁺與SO₄^2-反應生成沉淀而不能共存，溶液不可能只含有陰離子，則只能含有Fe³⁺，故答案為：D；
（4）pH=10，則c（H⁺）=10^-amol/L，HCO₃^-和CO₃^2-的物質的量濃度相等，則HCO₃^-的電離平衡常數(shù)K_a=$\frac{c（{H}^{+}）c（C{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）}$=10^-a，故答案為：10^-a；
（5）由圖可知，先拐先平，溫度高，溫度為T₁先到達平衡，所以T₁＞T₂，故答案為：＞；
（6）溫度越高反應速率越大，已知T₁＞T₂，則N點的逆反應速率V_逆小于M點的正反應速率V_正，故答案為：＞；
（7）進行到M點X的轉化率較低，由于正向是放熱反應，所以反應進行到M點放出的熱量少，故答案為：更少．

點評 本題考查較為綜合，在無機物的推斷的基礎上考查物質的結構、熱化學方程式、化學平衡以及弱電解質的電離等問題，題目難度中等．