Question

化學學科中的平衡理論主要包括：化學平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡四種，且均符合勒夏特列原理。請回答下列問題：
（1）常溫下，取 pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分別加入適量的Zn粒，反應過程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是       ( 填“A”或“B”)。 設鹽酸中加入的Zn質量為m₁，醋酸溶液中加入的Zn質量為 m₂。 則 m₁       m₂ ( 選填“<”、“=”、“>”)


（2）在體積為3L的密閉容器中，CO與H₂在一定條件下反應生成甲醇：CO ( g) + 2H₂( g) → CH₃OH(g) 。反應達到平衡時，平衡常數表達式K=                  ，升高溫度，K值           (填“增大”、“減小”或“不變”)。在500℃，從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H₂)=                    
（3）常溫下，某純堿溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色。說明該溶液呈     性。在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時，甲同學認為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH 所致；乙同學認為是溶液中Na₂CO₃電離出的CO₃^2-水解所致。請你設計一個簡單的實驗方案給甲和乙兩位同學的說法以評判(包括操作、現象和結論)                                                              。

Answer 1

（1）B (1分)；           <   (1分)；
（2）K= (1分) ； 減小  (1分) ；     mol?L^-1?min^-1 (1分)；
（3）堿  (1分)； 向紅色溶液中加入足量BaCl₂溶液，如果溶液還顯紅色說明甲正確，紅色褪去說明乙正確 (2 分)。（其它合理答案也給分）

試題分析：（1）醋酸為弱電解質，其溶液存在電離平衡，與Zn反應使平衡向右移動，pH變化小，故B曲線表示醋酸的pH變化曲線；pH相同醋酸的物質的量大，故與醋酸反應的Zn質量大。
（2）按照平衡常數的含義可得平衡常數表達式；隨著反應的進行H₂濃度自己減小，所以氫氣的平均反應速率減小；v(H₂)="2" v(CH₃OH)=2×n_Bmol÷3L÷t_Bmin= mol?L^-1?min^-1。
（3）堿性溶液使酚酞變紅；根據NaOH和Na₂CO₃的性質，N a₂CO₃與BaCl₂反應生成BaCO₃沉淀而NaOH與BaCl₂不反應，所以用BaCl₂溶液檢驗。