Question

化學學科中存在以下四種平衡體系：化學平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡，且均符合勒夏特列原理．請回答下列問題：
（1）一定溫度下，在固定容積的密閉容器中，可逆反應A（g）+2B（g）?4C（g）△H＞0達到平衡時，c（A）=2mol/L，c（B）=7mol/L，c（C）=4mol/L．試確定B的起始濃度c（B）的取值范圍是

 

；若改變條件重新達到平衡后體系中C的體積分數增大，下列措施可行的是

 

．
A．加壓       B．升溫      C．使用催化劑      D．增加C的物質的量
（2）反應C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常數K的表達式為

 

．
（3）常溫下，某純堿（Na₂CO₃）溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色，則該溶液呈

 

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

CO

2- 3

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）

 

．
（4）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“＜”、“=”、“＞”）．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡常數的含義,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）由正反應開始建立平衡，B的起始濃度最大，由逆反應開始建立平衡，B的起始濃度最小，據此計算；結合選項運用平衡移動原理分析解答；
（2）平衡常數概念書寫表達式，用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積；
（3）常溫下，純堿（Na₂CO₃） 溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色，是因為碳酸鈉水解呈堿性；酚酞遇堿變紅色，可知純堿溶液呈堿性；向紅色溶液中加入足量BaCl₂溶液（或加熱碳酸鈉溶液），根據顏色的變化分析；
（4）從醋酸是弱電解質的角度分析，醋酸與Zn反應同時，電離出H⁺，pH變化較緩慢；pH值變化相同，醋酸參加反應的氫離子比鹽酸多．

解答： 解：（1）由正反應開始建立平衡，B的起始濃度最大，B的濃度變化量為4mol/L×

1

2

=2mol/L，故B濃度最大值為7mol/L+2mol/L=9mol/L，
由逆反應開始建立平衡，B的起始濃度最小，B的濃度變化=2△c（A）=2mol/L×2=4mol/L，故B的濃度最小值為7mol/L-4mol/L=3mol/L，故B的起始濃度c（B）的取值范圍是3 mol/L≤c（B）≤9 mol/L；
若改變條件重新達到平衡后體系中C的質量分數增大，應使平衡向正反應方向移動，
A．加壓，平衡向逆反應方向移動，C的質量分數降低，故A錯誤；
B．升溫，平衡向正反應方向移動，C的質量分數增大，故B正確；
C．使用催化劑，平衡不移動，C的質量分數不變，故C錯誤；
D．增加C的物質的量，等效為增大壓強，平衡向逆反應方向移動，C的質量分數降低，故D錯誤；
故答案為：3 mol/L≤c（B）≤9 mol/L；B；
（2）反應C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常數K的表達式為K=

c2(CO)

c(CO2)

，故答案為：

c2(CO)

c(CO2)

；
（3）常溫下，純堿（Na₂CO₃） 溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色，是因為碳酸鈉水解呈堿性，水解離子方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；酚酞遇堿變紅色，該溶液呈紅色說明是堿性溶液，要驗證該溶液遇酚酞呈紅色原因，可用以下方法，
方法一：向紅色溶液中加入足量BaCl₂溶液，如果溶液顯紅色，說明甲正確，如果紅色褪去，說明乙正確；
方法二：加熱，如果紅色不變說明甲正確，如果紅色加深，說明乙正確，
故答案為：堿；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；
（4）由于醋酸是弱電解質，與Zn反應同時，電離出H⁺，所以pH變化較緩慢，所以B曲線是醋酸溶液的pH變化曲線．由圖知鹽酸和醋酸的pH變化都是由2到4，鹽酸中氫離子濃度逐漸減小，但醋酸中存在電離平衡，氫離子和鋅反應時促進醋酸電離，補充反應的氫離子，所以醋酸是邊反應邊電離H⁺，故消耗的Zn多，所以m₁＜m₂，
故答案為：B；＜．

點評：本題考查較為綜合，涉及弱電解質的電離、化學平衡、難溶電解質的溶解平衡、鹽類水解等知識點，難度較大，弱電解質的電離平衡、化學平衡是高考的熱點，應熟練掌握．