Question

化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用．

（1）一定條件下，模擬某礦石形成的反應(yīng)aW+bQ→cN+dP+eR得到兩個圖象．
①該反應(yīng)的△H

 

 0（填“＞”、“=”或“＜”）．
②某溫度下，平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c²（X），則由圖（2）判定X代表的物質(zhì)為

 

．
（2）將E和F加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：E（g）+F（s）?G（g）．忽略固體體積，平衡時G的體積分?jǐn)?shù)（%）隨溫度和壓強的變化如下表所示：

壓強/Mpa/體積分?jǐn)?shù)/%/℃	1.0	2.0	3.0
810	54.0	a	b
915	c	75.0	d
1000	e	f	82.0

則K（915℃）與K（810℃）的關(guān)系為K（915℃）

 

K（810℃）（填“大于”、“等于”或“小于”），a、b、f三者的大小關(guān)系為

 

，1000℃、3.0MPa時E的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（3）25℃時，H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺的電離常數(shù)Ka=4×10^-7mo1?L^-1，則該溫度下，NaHCO₃的水解常數(shù)Kh=

 

，請用適當(dāng)?shù)脑嚬軐嶒炞C明Na₂CO₃溶液中存在CO₃^-+H₂O?HCO₃^-+OH^-的事實

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,化學(xué)平衡的計算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)圖象1，升溫K增大，則正反應(yīng)吸熱，該反應(yīng)的△H＞0；根據(jù)圖象2可知，反應(yīng)的方程式為：2W+Q→3N+P+2R，因為已知平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c²（X），可知X為生成物且方程式中系數(shù)為2，則X代表的物質(zhì)為R；
（2）結(jié)合第2問分析知正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動來解答K（915℃）與K（810℃）的關(guān)系；根據(jù)壓強、溫度對化學(xué)平衡的影響，結(jié)合平衡移動來解答；同溫下，增大壓強，平衡逆向進(jìn)行，平衡時G的體積分?jǐn)?shù)變小，故可知c＞75.0＞54.0＞a＞b，利用c＞75.0＞54.0可知同壓下，升溫平衡正向移動，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，從而可知f＞75.0；
在1000℃、3.0M Pa下，設(shè)E的起始量為amol，轉(zhuǎn)化率為x，則平衡時G的量為2ax，利用G的體積分?jǐn)?shù)列式解答可求出轉(zhuǎn)化率；
（3）根據(jù)NaHCO₃的水解常數(shù)Kh=

[H2CO3][OH-]

[HCO3-]

=

Kw

Ka(H2CO3)

=

10-14

4×10-7

=2.5×10^-8 mol/L；證明Na₂CO₃溶液中存在CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-的事實可以是證明有碳酸根離子存在并有氫氧根離子生成．

解答： 解：（1）根據(jù)圖象1可知，升溫K增大，則正反應(yīng)吸熱，該反應(yīng)的△H＞0；根據(jù)圖象2和反應(yīng)中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量之比等于系數(shù)比可知，反應(yīng)的方程式為：2W+Q→3N+P+2R，因為已知平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c²（X），可知X為生成物且方程式中系數(shù)為2，則X代表的物質(zhì)為R；故答案為：R＞；
（2）第2問分析知正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，可知K（915℃）大于K（810℃）；
該反應(yīng)時氣體體積增大的反應(yīng)，同溫下，增大壓強，平衡逆向移動，G的體積分?jǐn)?shù)變小，故可知c＞75.0＞54.0＞a＞b，利用c＞75.0＞54.0，可知同壓下，升溫平衡正向移動，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，從而可知f＞75.0，所以b＜f，綜上分析可知f＞a＞b；
在1000℃、3M Pa下，設(shè)E的起始量為amol，轉(zhuǎn)化率為x，則平衡時G的量為2ax，則G的體積分?jǐn)?shù)

2ax

a-ax+2ax

×100%=82.0%，解得x=69.5%，
故答案為：＞；f＞a＞b；69.5%
（3）25℃時，H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺的電離常數(shù)Ka=4×10^-7mo1?L^-1，則該溫度下，NaHCO₃的水解常數(shù)Kh=

[H2CO3][OH-]

[HCO3-]

=

Kw

Ka(H2CO3)

=

10-14

4×10-7

=2.5×10^-8 mol/L；用適當(dāng)?shù)脑嚬軐嶒炞C明Na₂CO₃溶液中存在CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-的事實可以是：
取少量碳酸鈉溶液于試管中，加入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，證明有碳酸根離子存在；另取少量溶液于試管中，滴加幾滴酚酞試液，溶液呈紅色，證明有氫氧根離子生成．故答案為：2.5×10^-8 mol/L  取少量碳酸鈉溶液于試管中，加入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，證明有碳酸根離子存在；另取少量溶液于試管中，滴加幾滴酚酞試液，溶液呈紅色，證明有氫氧根離子生成．

點評：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、平衡影響因素分析和化學(xué)平衡的判斷，體積分?jǐn)?shù)的計算和對比判斷是解題關(guān)鍵，題目難度中等．