Question

8．科學研究、工業生產和日常生活都離不開物質的制備．
（一）N₂O₅是一種新型硝化劑，其性質和制備受到人們的關注．
一定溫度下，在恒容密閉容器中N₂O₅可發生下列反應：2N₂O₅（g）?4NO₂（g）+O₂（g）△H＞0
（1）反應達到平衡后，若再通入一定量氮氣，則N₂O₅的轉化率將不變填（“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）下表為反應在T₁溫度下的部分實驗數據：

t/s	0	500	1000
c（N2O5/mol/L）	5.00	3.50	2.50

則500s內N₂O₅的分解速率為3.00×10^-3mol/（L．S）．
（3）在T₂溫度下，反應1000s時測得N₂O₅的濃度為3.00mol/L，則T₂＜T₁（填“＞“、“＜”或“=”）．
（二）工業上用重晶石（主要成分為BaSO₄）制備BaCl₂
（1）BaSO₄與碳在高溫下反應生成一氧化碳與金屬硫化物，該反應中每1mol碳生成CO需要吸收142.8kJ的熱量，此反應的熱化學方程式為BaSO₄（s）+4C（s）═4CO（g）+BaS（s）△H=+571.2kJ/mol．
（2）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，當兩種沉淀共存時，$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=2.7×10^-3．（K_sp（AgBr）=5.4×10^-13，K_sp（AgCl）=2.0×10^-10）
（3）若NaOH溶液吸收H₂S氣體生成等物質的量的Na₂S和NaHS，則溶液中各離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（HS^-）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 （一）（1）①恒溫恒容下，通入氮氣，反應混合物個組分的濃度不變，平衡不移動；
（2）由圖可知，500s內N₂O₅的濃度變化量為5mol/L-3.50mol/L=1.5mol/L，根據v=$\frac{△c}{△t}$計算N₂O₅的分解速率；
（3）由表中數據可知，在T₂溫度下，反應1000s時測得N₂O₅的濃度為3mol•L^-1L，反應為吸熱反應，高于在T₁溫度下，反應1000s時測得NO₂的濃度，說明該溫度下反應正向進行程度小；
（二）（1）先寫出方程式，再根據物質的量之比等于熱量比求出反應熱；
（2）當兩種沉淀共存時，溶液是AgCl和AgBr的飽和溶液，溶液中 $\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{Ksp（AgBr）}{Ksp（AgCl）}$，依此計算；
（3）Na₂S和NaHS的混合溶液顯堿性，NaHS以水解為主，據此判斷．

解答 解：（一）（1）①恒溫恒容下，通入氮氣，反應混合物個組分的濃度不變，平衡不移動，N₂O₅的轉化率不變，故答案為：不變；
（2）由圖可知，500s內N₂O₅的濃度變化量為5mol/L-3.5mol/L=1.5mol/L，故N₂O₅的分解速率為$\frac{1.5molL}{500s}$=3.00×10^-3mol/（L．s）；
故答案為：3.00×10^-3mol/（L．s）；
（3）由表中數據可知，在T₂溫度下，反應1000s時測得N₂O₅的濃度為3.00mol/L，高于在T₁溫度下，反應1000s時測得NO₂的濃度，說明該溫度下反應正向進行程度小，故溫度T₂＜T₁，
故答案為：＜；
（二）（1）BaSO₄與碳在高溫下反應的方程式為：BaSO₄（s）+4C（s）═4CO（g）+BaS（s），每1mol碳生成CO需要吸收142.8kJ的熱量，所以△H=+571.2kJ/mol，此反應的熱化學方程為：BaSO₄（s）+4C（s）═4CO（g）+BaS（s）△H=+571.2kJ/mol，
故答案為：BaSO₄（s）+4C（s）═4CO（g）+BaS（s）△H=+571.2kJ/mol；
（2）當兩種沉淀共存時，溶液中Ag⁺離子濃度相同，根據溶度積常數計算，c（Br^-）=$\frac{Ksp（AgBr）}{c（A{g}^{+}）}$，c（Cl^-）=$\frac{Ksp（AgCl）}{c（A{g}^{+}）}$，
則$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{_}）}$=$\frac{Ksp（AgBr）}{Ksp（AgCl）}$=$\frac{5.4×1{0}^{-13}}{2.0×1{0}^{-10}}$=2.7×10^-3，
故答案為：2.7×10^-3；
（3）Na₂S和NaHS的混合溶液顯堿性即c（OH^-）＞c（H⁺），NaHS以水解為主，則c（HS^-）＞c（S^2-），
所以溶液中各離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（HS^-）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HS^-）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

點評 本題為拼合型，涉及化學反應速率計算、化學平衡移動與計算、平衡常數的計算與運用、電解原理等知識點，題量大，計算量較大，是對學生心理素質的考驗，題目難度中等，注意掌握平衡常數在化學平衡計算的運用．