平衡指的是兩個(gè)相反方向的變化最后所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);在平衡時(shí),兩種變化仍在繼續(xù)進(jìn)行,但是它們的速率相等;根據(jù)變化的性質(zhì)可分為物理平衡和化學(xué)平衡,中學(xué)階段涉及的平衡有氣體可逆反應(yīng)的平衡、酸堿電離平衡、水解平衡及沉淀-溶解平衡等等.
(1)現(xiàn)有容積為1L的恒溫恒容密閉容器,向其中加入2mol A氣體和2mol B氣體后發(fā)生如下反應(yīng):
A(g)+B(g)?C(g)△H=-a kJ?mol-1
20s后,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),生成1mol C氣體,放出熱量Q1kJ.回答下列問題.
①計(jì)算20s內(nèi)B氣體的平均化學(xué)反應(yīng)速率為
0.05mol/(L?s)
0.05mol/(L?s)
,寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式
K=
c(C)
c(A)?c(B)
K=
c(C)
c(A)?c(B)

②保持容器溫度和容積不變,若改為向其中加入1mol C氣體,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),吸收熱量Q2 kJ,則Q1與Q2的相互關(guān)系正確的是
C
C
(填字母).
(A)Q1+Q2=a    (B) Q1+2Q2<2a    (C)Q1+2Q2>2a    (D)Q1+Q2<a
③在原平衡基礎(chǔ)上,保持容器溫度和容積不變,向容器中再通入b mol A氣體(b>0)時(shí),v(正)
v(逆)(填“>”、“<”或“=”),重新達(dá)平衡后,C氣體的平衡體積分?jǐn)?shù)?(C)=
1
3
,則b=
1.33
1.33

(2)常溫下,將V mL、0.1000mol?L-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol?L-1醋酸溶液中,充分反應(yīng).回答下列問題(忽略溶液體積的變化).
①如果溶液pH=7,此時(shí)V的取值
20.00(填“>”、“<”或“=”),而溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的大小關(guān)系為
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-

②如果V=40.00,則此時(shí)溶液中c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)=
1
30
或0.033
1
30
或0.033
mol?L-1
分析:(1)①根據(jù)反應(yīng)速率v=
△c
△t
計(jì)算;根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積,進(jìn)行解答;
②③(2)①溶液顯中性,說明氫離子和氫氧根的濃度一定相等,醋酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,水解顯堿性,根據(jù)電荷守恒來判斷離子濃度大小關(guān)系;
②加入1molA氣體和1molB氣體與加入1molC氣體是在保持恒溫、恒容情況下是等效平衡,加入2molA氣體和2molB氣體與加入1molA氣體和1molB氣體相比,相當(dāng)于增大一倍的壓強(qiáng),增大壓強(qiáng),反應(yīng)向體積縮小的方向正向移動(dòng);
③增加反應(yīng)物的濃度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),由題意2 mol A氣體和2 mol B氣體生成1 mol C氣體,根據(jù)三段式求得平衡常數(shù)K=1,依據(jù)溫度不變,平衡常數(shù)不變進(jìn)行解答;
(2)①溶液的酸堿性是根據(jù)溶液中H+濃度與OH-濃度的相對(duì)大小判斷的,只要溶液中c(H+)=c(OH-),溶液就呈中性,CH3COOH是弱電解質(zhì),電離程度不大,NaOH是強(qiáng)電解質(zhì),完全電離,反應(yīng)生成的乙酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽水解呈堿性,需溶液呈中性,需少加堿;根據(jù)溶液呈中性pH=7c(H+)=c(OH-)結(jié)合電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)進(jìn)行解答;
②根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),物料守恒c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]進(jìn)行解答;
解答:解:(1)①容積為1L的恒溫恒容密閉容器,20s內(nèi)生成1molC氣體,根據(jù)A(g)+B(g)?C(g)△H=-a kJ?mol-1B氣體減少1mol,濃度變化減少1.0mol/L;則△c(B)=1.0mol/L,△s=20s,v=
△c
△t
=
1.0mol/L
20s
=0.05mol/(L?s);根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積,所以K=
c(C)
c(A)?c(B)
,
故答案為:0.05mol/(L?s);K=
c(C)
c(A)?c(B)

②A(g)+B(g)?C(g)該反應(yīng)為可逆反應(yīng),從起始量分析,正向反應(yīng)是放熱反應(yīng),逆向進(jìn)行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng);
根據(jù)等效平衡可知:保持容器溫度和容積不變,加入1molA氣體和1molB氣體與加入1molC氣體是等效的,加入1molA氣體和1molB氣體,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能完全轉(zhuǎn)化,而熱化學(xué)反應(yīng)中的反應(yīng)熱為物質(zhì)完全轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化,所以達(dá)到平衡時(shí),生成C的量不足1mol,所以熱量數(shù)值Q2<Q1,20s后,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),生成1mol C氣體,放出熱量Q1kJ,則Q1=a,
設(shè)加入1molA氣體和1molB氣體達(dá)到平衡時(shí),放出的熱量為Q3,根據(jù)等效平衡可知:保持容器溫度和容積不變,加入1molA氣體和1molB氣體與加入1molC氣體是等效的,則Q2+Q3=a=Q1,又知保持容器溫度和容積不變,加入2molA氣體和2molB氣體與加入1molA氣體和1molB氣體相比,相當(dāng)于增大一倍的壓強(qiáng),A(g)+B(g)?C(g)從起始量分析,正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),反應(yīng)向體積縮小的方向移動(dòng),所以平衡正向移動(dòng),所以放出的熱量Q1>2Q3,所以Q1 +2Q2>2a,所以選C,
故答案為:C;
③在原平衡基礎(chǔ)上,保持容器溫度和容積不變,向容器中再通入bmolA氣體(b>0)時(shí),平衡正向移動(dòng),則v(正)> v(逆),由題意2 mol A氣體和2 mol B氣體生成1 mol C氣體,根據(jù)三段式:
         A(g)+B(g)?C(g)
起始     2      2         0
反應(yīng)     1      1         1
平衡      1     1         1
可知平衡常數(shù)K=
1mol/L
1mol/L×1mol/L
=1,再通入bmolA氣體,溫度不變,平衡常數(shù)不變,根據(jù)三段式:
         A(g)+B(g)?C(g)
起始     2+b      2         0
反應(yīng)      x       x         x
平衡    2+b-x     2-x       x
又知K=1、?(C)=
1
3
,所以
x
(2+b-x)(2-x)
=1
,
x
4+b-x
=
1
3
,解得b=
4
3
=1.33,x=
4
3

故答案為:>;1.33;
(2)①CH3COOH是弱電解質(zhì),電離程度不大,NaOH是強(qiáng)電解質(zhì),完全電離,反應(yīng)生成的乙酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,水解呈堿性,需溶液呈中性pH=7,需少加堿,所以常溫下,將V mL、0.1000mol?L-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol?L-1醋酸溶液中,充分反應(yīng),V<20.00mL溶液呈中性pH=7,c(H+)=c(OH-);根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),溶液中的溶質(zhì)為乙酸鈉溶液,水的電離是微弱的,所以c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),
故答案為:<;c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-); 
②根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),物料守恒c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)],得到c(H+)+c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)=c(OH-),則c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),反應(yīng)后溶液的體積變?yōu)?0mL,則c(CH3COO-)+c(CH3COOH)═
0.1000mol?L-1×20mL
60mL
=
1
30
mol/L,或0.033mol/L,
故答案為:
1
30
或0.033.
點(diǎn)評(píng):本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)知識(shí),掌握化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算方法,以及化學(xué)平衡移動(dòng)原理知識(shí)的靈活運(yùn)用是解答的關(guān)鍵,是一道綜合知識(shí)題目,題目難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:2013屆江蘇省泰州中學(xué)高三上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題

(15分)平衡指的是兩個(gè)相反方向的變化最后所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);在平衡時(shí),兩種變化仍在繼續(xù)進(jìn)行,但是它們的速率相等;根據(jù)變化的性質(zhì)可分為物理平衡和化學(xué)平衡,中學(xué)階段涉及的平衡有氣體可逆反應(yīng)的平衡、酸堿電離平衡、水解平衡及沉淀-溶解平衡等等。
(1)現(xiàn)有容積為1 L的恒溫恒容密閉容器,向其中加入2 mol A氣體和2 mol B氣體后發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+B(g)C(g) △H=" -" a kJ·mol-1,20s后,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),生成1 mol C氣體,放出熱量Q1kJ。回答下列問題。
①計(jì)算20s內(nèi)B氣體的平均化學(xué)反應(yīng)速率為___________,寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式___________。
②保持容器溫度和容積不變,若改為向其中加入1molC氣體,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),吸收熱量Q2kJ,則Q1 與Q2的相互關(guān)系正確的是____________(填字母)。
(A)Q1 + Q2 = a   (B) Q1 + 2Q2 < 2a   (C)Q1 + 2Q2 > 2a   (D)Q1 + Q2 < a
③在原平衡基礎(chǔ)上,保持容器溫度和容積不變,向容器中再通入bmolA氣體(b>0)時(shí),v(正)_____v(逆)(填“>”、“<”或“=”),重新達(dá)平衡后,C氣體的平衡體積分?jǐn)?shù)(C) = ,則b = ____________。
(2)常溫下,將VmL、0.1000mol·L-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol·L-1醋酸溶液中,充分反應(yīng)。回答下列問題。(忽略溶液體積的變化)
①如果溶液pH=7,此時(shí)V的取值_____20.00(填“>”、“<”或“=”),而溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的大小關(guān)系為_____________________________________________。
②如果V=40.00,則此時(shí)溶液中c(OH) -c(H) - c(CH3COOH)= ___________________mol·L-1

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科目:高中化學(xué) 來源:2013屆山東省濟(jì)寧市魚臺(tái)一中高三上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題

(16分)平衡指的是兩個(gè)相反方向的變化最后所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);在平衡時(shí),兩種變化仍在繼續(xù)進(jìn)行,但是它們的速率相等;根據(jù)變化的性質(zhì)可分為物理平衡和化學(xué)平衡,中學(xué)階段涉及的平衡有氣體可逆反應(yīng)的平衡、酸堿電離平衡、水解平衡及沉淀-溶解平衡等等。
(1)現(xiàn)有容積為1 L的恒溫恒容密閉容器,向其中加入2 mol A氣體和2 mol B氣體后發(fā)生如下反應(yīng):
A(g) + B(g)  C(g)   △H= - a kJ·mol-1
20s后,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),生成1 mol C氣體,放出熱量Q1kJ。回答下列問題。
①計(jì)算20s內(nèi)B氣體的平均化學(xué)反應(yīng)速率為___________,寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式___________。
②保持容器溫度和容積不變,若改為向其中加入1molC氣體,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),吸收熱量Q2kJ,則Q1 與Q2的相互關(guān)系正確的是____________(填字母)。
(A)Q1 + Q2 = a   (B) Q1 + 2Q2 < 2a   (C)Q1 + 2Q2 > 2a   (D)Q1 + Q2 < a
③在原平衡基礎(chǔ)上,保持容器溫度和容積不變,向容器中再通入b mol A氣體(b>0)時(shí),v(正)_____v(逆)(填“>”、“<”或“=”),重新達(dá)平衡后,C氣體的平衡體積分?jǐn)?shù)(C) = ,則b = ____________。
(2)常溫下,將VmL、0.1000mol·L-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol·L-1醋酸溶液中,充分反應(yīng);卮鹣铝袉栴}。(忽略溶液體積的變化)
①如果溶液pH=7,此時(shí)V的取值_____20.00(填“>”、“<”或“=”),而溶液中c(Na)、c(CH3COO)、c(H)、c(OH)的大小關(guān)系為_____________________________________________。
②如果V=40.00,則此時(shí)溶液中c(OH) - c(H) - c(CH3COOH)= ___________________mol·L-1

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年江蘇省高三上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

(15分)平衡指的是兩個(gè)相反方向的變化最后所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);在平衡時(shí),兩種變化仍在繼續(xù)進(jìn)行,但是它們的速率相等;根據(jù)變化的性質(zhì)可分為物理平衡和化學(xué)平衡,中學(xué)階段涉及的平衡有氣體可逆反應(yīng)的平衡、酸堿電離平衡、水解平衡及沉淀-溶解平衡等等。

(1)現(xiàn)有容積為1 L的恒溫恒容密閉容器,向其中加入2 mol A氣體和2 mol B氣體后發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+B(g)C(g) △H= - a kJ·mol-1,20s后,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),生成1 mol C氣體,放出熱量Q1kJ。回答下列問題。

①計(jì)算20s內(nèi)B氣體的平均化學(xué)反應(yīng)速率為___________,寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式___________。

②保持容器溫度和容積不變,若改為向其中加入1molC氣體,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),吸收熱量Q2kJ,則Q1 與Q2的相互關(guān)系正確的是____________(填字母)。

(A)Q1 + Q2 = a    (B) Q1 + 2Q2 < 2a    (C)Q1 + 2Q2 > 2a    (D)Q1 + Q2 < a

③在原平衡基礎(chǔ)上,保持容器溫度和容積不變,向容器中再通入bmolA氣體(b>0)時(shí),v(正)_____v(逆)(填“>”、“<”或“=”),重新達(dá)平衡后,C氣體的平衡體積分?jǐn)?shù)(C) = ,則b = ____________。

(2)常溫下,將VmL、0.1000mol·L-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol·L-1醋酸溶液中,充分反應(yīng);卮鹣铝袉栴}。(忽略溶液體積的變化)

①如果溶液pH=7,此時(shí)V的取值_____20.00(填“>”、“<”或“=”),而溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)、 c(H+)、c(OH-)的大小關(guān)系為_____________________________________________。

②如果V=40.00,則此時(shí)溶液中c(OH) -c(H) - c(CH3COOH)= ___________________mol·L-1。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年山東省濟(jì)寧市高三上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

(16分)平衡指的是兩個(gè)相反方向的變化最后所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);在平衡時(shí),兩種變化仍在繼續(xù)進(jìn)行,但是它們的速率相等;根據(jù)變化的性質(zhì)可分為物理平衡和化學(xué)平衡,中學(xué)階段涉及的平衡有氣體可逆反應(yīng)的平衡、酸堿電離平衡、水解平衡及沉淀-溶解平衡等等。

 (1)現(xiàn)有容積為1 L的恒溫恒容密閉容器,向其中加入2 mol A氣體和2 mol B氣體后發(fā)生如下反應(yīng):

A(g) + B(g)  C(g)    △H= - a kJ·mol-1

20s后,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),生成1 mol C氣體,放出熱量Q1kJ。回答下列問題。

①計(jì)算20s內(nèi)B氣體的平均化學(xué)反應(yīng)速率為___________,寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式___________。

②保持容器溫度和容積不變,若改為向其中加入1molC氣體,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),吸收熱量Q2kJ,則Q1 與Q2的相互關(guān)系正確的是____________(填字母)。

(A)Q1 + Q2 = a    (B) Q1 + 2Q2 < 2a    (C)Q1 + 2Q2 > 2a    (D)Q1 + Q2 < a

③在原平衡基礎(chǔ)上,保持容器溫度和容積不變,向容器中再通入b mol A氣體(b>0)時(shí),v(正)_____v(逆)(填“>”、“<”或“=”),重新達(dá)平衡后,C氣體的平衡體積分?jǐn)?shù)(C) = ,則b = ____________。

(2)常溫下,將VmL、0.1000mol·L-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol·L-1醋酸溶液中,充分反應(yīng);卮鹣铝袉栴}。(忽略溶液體積的變化)

①如果溶液pH=7,此時(shí)V的取值_____20.00(填“>”、“<”或“=”),而溶液中c(Na)、c(CH3COO)、 c(H)、c(OH)的大小關(guān)系為_____________________________________________。

②如果V=40.00,則此時(shí)溶液中c(OH) - c(H) - c(CH3COOH)= ___________________mol·L-1。

 

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