Question

化學學科中的化學平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理．請回答下列問題：
Ⅰ．一定溫度下，向1L密閉容器中加入1mol HI（g），發生反應2HI?H₂+I₂，H₂物質的量隨時間的變化如圖所示．0～2min內的平均反應速率v（HI）=

 

．該溫度下，H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的平衡常數K=

 

．相同溫度下，若開始加入HI（g）的物質的量是原來的2倍，則

 

是原來的2倍．
a．平衡常數  b．HI的平衡濃度  c．達到平衡的時間  d．平衡時H₂的體積分數
Ⅱ．常溫下，將pH=3的鹽酸a L分別與下列三種溶液混合，結果溶液均呈中性．
①濃度為1.0×l0^-3mol?L^-1的氨水b L；
②c（OH^-）=1.0×10^-3mol?L^-1的氨水c L；
③c（OH^-）=1.0×10^-3mol?L^-1的氫氧化鋇溶液d L．
則a、b、c、d之間由大到小的關系是：

 

．

Answer 1

考點：難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質,反應速率的定量表示方法,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態的判斷,化學平衡的計算

專題：基本概念與基本理論,化學平衡專題

分析：Ⅰ、依據化學反應速率計算第一個空，依據平衡常數計算方法分析第二個空，依據平衡移動原理分析第三個空；
Ⅱ、pH=3的鹽酸的物質的量濃度=1×10^-3 mol/L，中和相同物質的量的鹽酸，堿的濃度越大，所用的堿越少，注意弱堿溶液中氫氧根離子的物質的量濃度和堿的濃度不等．

解答： 解：Ⅰ、根據圖象可知，0-2 min內，氫氣的物質的量增加了0.1mol，則必然消耗HI是0.2mol，使用平均反應速率v（HI）=

0.2mol

1L×2min

=0.1 mol/（L?min）；平衡時氫氣和碘的濃度都是0.1mol/L，而碘化氫的是0.8mol/L，使用該溫度下平衡常數K=

0.1mol/L×0.1mol/L

(0.8mol/L)2

=

1

64

，所以逆反應的平衡常數是64；平衡常數只與溫度有關系，選項a不正確，由于反應前后體積不變，所以該反應是等效的，因此選項b正確，d不正確；濃度增加，反應時間增大，達到平衡的時間減少，選項c不正確，答案選b，故答案為：I．0.1mol/（L?min）； 64；b；
Ⅱ、pH=3的鹽酸的物質的量濃度=1×10^-3 mol/L，
①中氨水的物質的量濃度是1×10^-3 mol/L，②一水合氨是弱電解質，只有部分電離，所以②中氨水的濃度大于1×10^-3 mol/L，③中氫氧根離子的濃度是1×10^-3 mol/L．
鹽酸和氫氧化鋇都是強電解質，氫離子和氫氧根離子中和時是1：1的關系，氫離子和氫氧根離子的濃度相等，所以a、d的體積相等，即a=d；
②的氨水濃度大于①的濃度，中和相同物質的量的鹽酸，氨水的濃度越大，使用的氨水的體積越小，所以c＜b．
鹽酸和氨水反應生成的氯化銨是強酸弱堿鹽，水解后使溶液呈酸性，要想使溶液呈中性，氨水的物質的量應稍微比鹽酸的大些，當鹽酸濃度和氨水的濃度相等時，氨水的體積b應大于鹽酸的體積a，即溶液的體積a＜b．
②③中氫氧根離子的濃度相等，一水合氨是一元弱電解質，氫氧化鋇是強電解質，所以氨水的濃度大于③中氫氧根離子濃度，中和相同物質的量的氫離子時，②所用的氨水的體積小于③氫氧化鋇溶液的體積，即c＜d=a．
所以a、b、c、d的關系b＞a=d＞c，
故答案為：b＞a=d＞c．

點評：本題主要考查了化學反應速率的計算、化學反應平衡常數的計算、酸堿混合時的定性判斷，難度中等，注意弱堿（一元）溶液中氫氧根離子的物質的量濃度和堿的濃度不等．