Question

運用化學反應原理研究氮、硫、氯、碘等單質及其化合物的反應有重要意義．

（1）硫酸生產中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），混合體系中SO3的百分含量和溫度的關系如下圖1所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態）．根據圖示回答下列問題：

①恒溫、恒壓條件下，反應2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）達平衡，向體系中通入氦氣，平衡 移動（填“向左”、“向右”或“不”）；

②若溫度為T1、T2，反應的平衡常數分別為K1、K2，則K1 K2（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；若反應進行到狀態D時，v正 v逆（填“＞”、“＜”或“=”，下同）。

（2）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重要作用．

①上圖2是一定的溫度和壓強下是N2和H2反應生成1molNH3過程中能量變化示意圖，請寫出工業合成氨的熱化學反應方程式： ．

（△H的數值用含字母a、b的代數式表示）

②氨氣溶于水得到氨水．在25℃下，將a mol?L-1的氨水與b mol?L-1的鹽酸等體積混合，反應后溶液恰好顯中性，用含a和b的代數式表示出氨水的電離平衡常數表達式 。

（3）已知25°C時Ksp[AgCl]=1.6×10-10mol2?L-2，Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2?L-2），在25℃下，向0.1L0.002mol?L-1的NaCl溶液中逐滴加入0.1L0.002mol?L-1硝酸銀溶液，有白色沉淀生成．從沉淀溶解平衡的角度解釋產生沉淀的原因是 ，向反應后的濁液中，繼續加入0.1L0.002mol?L-1的NaI 溶液，看到的現象是 ，產生該現象的原因是（用離子方程式表示） 。

 

Answer 1

（1）① 向左 ② ＞ ， ＞

（2）①N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1 （其他合理答案也可給分）

② 10-7b/(a-b)

（3）c(Ag+)(Cl-)大于溶度積Ksp（AgCl）， 白色沉淀轉化為黃色沉淀 AgCl（s）+I-═AgI（s）+Cl-

【解析】

試題分析：（1）①恒溫、恒壓條件下，反應達平衡，向體系中通入氦氣，容器的容積增大，相當于減小壓 強，平衡向氣體體積增大的逆向移動，即平衡向左移動；②由圖1可知，隨著溫度的升高，混合體系中SO3的百分含量逐漸減小，說明升高溫度平衡向逆反應進行，升高溫度向吸熱反應方向移動，則該反應正向為放熱反應；溫度為T1＜T2，則反應的平衡常數K1＞K2；D點未達平衡，混合體系中SO3的百分含量小于平衡時的百分含量，反應向正反應進行，v正 ＞v逆；

（2）①由圖2可知，N2和H2反應生 成1molNH3放出的熱量為（b-a）kJ，該反應的熱化學反應方程式為N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1；②將a mol?L-1的氨水與b mol?L-1的鹽酸等體積混合，反應后溶液顯中性，溶液中c（OH-）=1×10-7mol/L，溶液中c（NH4+）=c（Cl-）=b/2mol/L，反應后c（NH3?H2O）=（a-b）/2mol/L，代入一水合氨電離常數表達式計算得電離常數為10-7b/(a-b)；

（3）在25℃下，向0.1L0.002mol?L-1的NaCl溶液中逐滴加入0.1L0.002mol?L-1硝酸銀溶液，混合液反應前氯離子和銀離子濃度均為0.001mol?L-1，c(Ag+)(Cl-)=1×10-6大于溶度積Ksp（AgCl），有白色沉淀生成；向反應后的濁液中，繼續加入0.1L0.002mol?L-1的NaI溶液，由于氯化銀和碘化銀陰陽離子個數

比相同，溶度積越大，溶解度越大，即AgCl比AgI的溶解度大，根據沉淀轉化的方向知，沉淀易向更難溶的方向轉化，即由AgCl轉化為更難溶的AgI，現象為白色沉淀轉化為黃色沉淀，離子方程式為AgCl（s）+I-═AgI（s）+Cl-。

考點：考查化學平衡圖像、熱化學方程式書寫、電離常數計算及沉淀溶解平衡。