Question

中學階段涉及的平衡有氣體可逆反應平衡、電離平衡、水解平衡及沉淀溶解平衡等等．
（1）現(xiàn)有容積為1L的恒溫恒容密閉容器，向其中加入2molA氣體和2molB氣體后發(fā)生如下反應：
A （g）+B（g）?C（g）△H=-a KJ?mol^-1．20s后，反應達到平衡狀態(tài)，生成1molC氣體，放出熱量Q₁KJ．回答下列問題：
①計算20s 內B氣體的平均化學反應速率為

 

．
②寫出化學平衡常數(shù)表達式

 

．
③在原平衡（1）基礎上，保持容器溫度和容積不變，向容器中再通入b mol A氣體（b＞0）時，重新達平衡后，C氣體的平衡體積分數(shù)為

1

3

，則b=

 

．
（2）常溫下，將VmL  0.1000mol?L^-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20mL  0.1000mol?L^-1醋酸溶液中，充分反應．（忽略溶液體積的變化）回答下列問題：
①如果溶液的PH=7，此時V的取值

 

20mL（填“＞”、“＜”或“=”）．
②如果V=40.00，則此時溶液中c（OH^-）-c（H⁺）-c（CH₃COOH）=

 

mol?L^-1．
（3）CaSO₄是一種微溶物質，已知K_sp（CaSO₄）=9.10×10^-6．現(xiàn)將c mol/L CaCl₂溶液與2.00mol/L Na₂SO₄溶液等體積混合（忽略體積的變化），則生成沉淀時，c的最小值為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,反應速率的定量表示方法,化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡的影響因素,酸堿混合時的定性判斷及有關ph的計算

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）①根據(jù)反應速率v=

△c

△t

計算；
②平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積；
③③增加反應物的濃度平衡向正反應方向移動，由題意2 mol A氣體和2 mol B氣體生成1 mol C氣體，根據(jù)三段式求得平衡常數(shù)K=1，依據(jù)溫度不變，平衡常數(shù)不變進行解答；
（2）①溶液的酸堿性是根據(jù)溶液中H⁺濃度與OH^-濃度的相對大小判斷的，只要溶液中c（H⁺）=c（OH^-），溶液就呈中性，CH₃COOH是弱電解質，電離程度不大，NaOH是強電解質，完全電離，反應生成的乙酸鈉是強堿弱酸鹽水解呈堿性，需溶液呈中性，需少加堿；
②根據(jù)電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），物料守恒c（Na⁺）=2[c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）]進行解答；
（3）依據(jù)溶度積常數(shù)計算離子濃度．

解答： 解：（1）①容積為1L的恒溫恒容密閉容器，20s內生成1molC氣體，根據(jù)A（g）+B（g）?C（g）△H=-a kJ?mol^-1，B氣體減少1mol，濃度變化減少1.0 mol/L，c（B）=1.0mol/L，△t=20s，v=

△c

△t

=

1.0mol/L

20s

=0.05mol/（L?s），
故答案為：0.05mol/（L?s）；
②該反應的化學平衡常數(shù)K=

c(C)

c(A)?c(B)

，
故答案為：K=

c(C)

c(A)?c(B)

；
③由題意2molA氣體和2molB氣體生成1molC氣體，根據(jù)三段式：
             A（g）+B（g）=C（g）
開始（mol/L） 2      2      0
反應（mol/L） 1      1      1
平衡（mol/L） 1      1      1
平衡常數(shù)K=

1mol/L

1mol/L×1mol/L

=1，再通入bmolA氣體，溫度不變，平衡常數(shù)不變，根據(jù)三段式：
             A（g）+B（g）=C（g）
開始（mol/L） 2+b    2     0
反應（mol/L）  x     x     x
平衡（mol/L）2+b-x  2-x    x
又知K=1，

x

(2+b-x)(2-x)

=1，C氣體的平衡體積分數(shù)為

1

3

，所以

x

4+b-x

=

1

3

，解得b=1.33，x=1.33；
故答案為：1.33；
（2）①CH₃COOH是弱電解質，電離程度不大，NaOH是強電解質，完全電離，反應生成的乙酸鈉是強堿弱酸鹽，水解呈堿性，需溶液呈中性pH=7，需少加堿，所以常溫下，將V mL、0.1000mol?L^-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol?L^-1醋酸溶液中，充分反應，V＜20.00mL溶液呈中性pH=7，c（H⁺）=c（OH^-），
故答案為：＜；
②根據(jù)電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），物料守恒c（Na⁺）=2[c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）]，得到c（H⁺）+c（CH₃COO^-）+2c（CH₃COOH）=c（OH^-），則c（OH^-）-c（H⁺）-c（CH₃COOH）=c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH），反應后溶液的體積變?yōu)?0mL，則c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）═

0.1000mol?L-1×20mL

60mL

=0.033mol/L，
故答案為：0.033．
（3）cmol?L^-1CaCl₂溶液中加入2.00mol?L^-1Na₂S0₄溶液等體積混合，硫酸鈉溶液的濃度變?yōu)?.00mol/L，根據(jù)溶度積常數(shù)計算，c（Ca²⁺）=

Ksp

C(SO42-)

=

9.10×10-6

1.00

=9.1×10^-6mol/L，因為是等體積混合，所以混合前溶液的濃度是混合后的2倍，所以混合前鈣離子溶液的濃度為9.1×10^-6mol/L×2=1.82×10^-5mol/L，
故答案為：1.82×10^-5mol/L．

點評：本題主要考查平衡的有關知識，掌握化學平衡常數(shù)的計算方法，以及化學平衡移動原理知識的靈活運用是解答的關鍵，是一道綜合知識題目，題目難度較大．要注意沉淀溶解平衡的分析計算．