Question

在高中階段化學(xué)學(xué)科中所涉及的平衡理論主要包括：化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和難溶電解質(zhì)溶解平衡四種，均符合勒夏特列原理，它們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用．請回答下列問題：
Ⅰ：（1）工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH₃和CO₂為原料合成尿素[CO（NH₂）₂]，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（l）+H₂O（l）
①已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K_195℃＜K_165℃，則該反應(yīng)的△H

 

0（填“＞”“=”或“＜”）．
②一定溫度和壓強(qiáng)下，若原料氣中的NH₃和CO₂的物質(zhì)的量之比（氨碳比）

n(NH3)

n(CO2)

=x，如圖是氨碳比（x）與CO₂平衡轉(zhuǎn)化率（a）的關(guān)系．a(chǎn)隨著x增大的原因是

 

．
③取一定量的NH₃和CO₂放在一個帶活塞的密閉真空容器中在一定溫度下反應(yīng)達(dá)平衡，若在恒溫、恒容下充入氣體He，CO（NH₂）₂（l）的質(zhì)量

 

（填“增加”、“減小”或“不變”）．
Ⅱ：（1）某溫度下，純水中c（H⁺）=2.0×10^-7mol/L，該溫度下，0.9mol/L NaOH溶液與0.1mol/L HCl溶液等體積混合（不考慮溶液體積變化）后，溶液的pH=

 

．
（2）向100mL 0.10mol/L CH₃COOH的溶液中加入0.010mol CH₃COONa固體，溶液pH增大，主要原因是（請用學(xué)過的平衡理論解釋）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,pH的簡單計算

專題：基本概念與基本理論

分析：Ⅰ、（1）①平衡常數(shù)K_195℃＜K_165℃，說明溫度越高越小，溫度升高，平衡逆向進(jìn)行，逆向是吸熱反應(yīng)，正向?yàn)榉艧岱磻?yīng)；
②兩種反應(yīng)物，增大一種物質(zhì)會提高另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，依據(jù)x含義和圖象數(shù)據(jù)分析結(jié)合化學(xué)方程式分析氨氣轉(zhuǎn)化率；
③恒溫恒容條件下，充入稀有氣體，反應(yīng)體系中各組分的濃度不變，平衡不移動；
Ⅱ、（1）純水電離生成的c（H⁺）=c（OH^-），Kw=c（H⁺）×c（OH^-），先計算出過量的c（OH^-），再結(jié)合Kw計算c（H⁺），得出反應(yīng)后的溶液的pH；
（2）存在CH₃COOH?H⁺+CH₃COO^-電離平衡，氫離子濃度減小則pH增大；

解答： 解：（1）①平衡常數(shù)K_175℃＜K_165℃，溫度越高平衡常數(shù)越小，說明平衡逆向進(jìn)行，逆向是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H＜0；
故答案為：＜；
②c（NH₃）增大，平衡正向移動，所以CO₂的轉(zhuǎn)化率增大；
故答案為：c（NH₃）增大，平衡正向移動，所以CO₂的轉(zhuǎn)化率增大；
③達(dá)到平衡時，在恒溫恒容條件下充入稀有氣體，由于各組分的濃度沒有變化，則化學(xué)平衡不會移動，CO（NH₂）₂（l）的質(zhì)量不變；
故答案為：不變；
Ⅱ（1）純水電離生成的c（H⁺）=c（OH^-），Kw=c（H⁺）×c（OH^-）=4×10-14，過量的c（OH^-）=

0.9V-0.1V

2V

=0.4mol/L，
由該溫度下的Kw可知，c（H⁺）=

4×10-14

0.4

mol/L=10^-13mol?L^-1，所以pH=13，
故答案為：13；
（2）存在CH₃COOH?H⁺+CH₃COO^-電離平衡，加入CH₃COONa固體，c （CH₃COO^-）增大，則平衡逆向移動，抑制醋酸電離，溶液氫離子濃度減小則pH增大；
故答案為：醋酸溶液中存在電離平衡：CH₃COOH?H⁺+CH₃COO^-電離平衡，當(dāng)加入CH₃COONa固體時，CH₃COO^-濃度增大，使CH3COOH電離平衡逆向移動，H⁺濃度降低，故pH增大；

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡的影響因素，平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的計算，弱電解質(zhì)電離平衡的分析應(yīng)用，電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較，綜合性較強(qiáng)，難度較大．