Question

完成下列各題：

①該反應在0～10min時間內H₂的平均反應速率為

0.03mol/（L?min）

，N₂的轉化率為

20%

②在T₁℃時，若起始時在容器甲中加入0.5molN₂、1.5molH₂、1molNH₃，則達到平衡時NH₃的物質的量為（　　）（填選項字母）
a、大于0.4mol  b、等于0.4mol  c、小于于0.4mol
③如圖1是在T₁℃時密閉容器甲中H2的體積分數隨時間t的變化曲線，請在圖中補畫出該反應在t₂℃（T₂＞T₁）時的H₂體積隨時間t的變化曲線．
（2）已知：Al³⁺與HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-等能發(fā)生徹底的雙水解，生活中通常利用Al³+與HCO₃^-的反應來制作泡沫滅火器．泡沫滅火器的簡易構造如圖2，a為玻璃瓶，b為鐵筒，請思考：
①參與反應的液體分別為Al₂（SO₄）₃和NaHCO₃，請問a瓶中盛放的液體為：

Al₂（SO₄）₃溶液

．
②為了保證泡沫滅火器的使用壽命，通常在Al₂（SO₄）₃溶液中加入另一種物質抑制硫酸鋁的水解，請問該物質是

硫酸

．
③已知苯酚是比碳酸更弱的酸，請問，苯酚鈉和硫酸鋁能否發(fā)生徹底的雙水解？如能，請寫出該反應的離子反應方程式：

Al³⁺+3C₆H₅O^-+3H₂O=Al（OH）₃↓+3C₆H₅OH↓

．

Answer 1

分析：（1）①、根據平衡時氨氣的物質的量計算參加反應的氫氣與氮氣的物質的量，再根據v=

△n V

△t

計算v（H₂），根據轉化率等于計算氮氣的轉化率；
②、恒溫恒容下，起始時在容器甲中加入0.5molN₂、1.5molH₂、1molNH₃，按化學計量數轉化到左邊有1molN₂、3molH₂，與原平衡為等效平衡；
③、該反應正反應是放熱反應，升高溫度，反應速率加快，到達平衡的時間縮短，平衡向逆反應移動，H₂體積分數增大，據此作圖；
（2）①、若把Al₂（SO₄）₃放在鐵筒里，因發(fā)生水解反應：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，溶液呈酸性會腐蝕鐵筒；
 ②、Al₂（SO₄）₃溶液中鋁離子水解成酸性，故可以加入相應的酸，抑制鋁離子水解；
③、苯酚的酸性比碳酸還弱，氫氧化鋁不能溶于苯酚，苯酚鈉和硫酸鋁可以發(fā)生徹底的雙水解，生成氫氧化鋁沉淀與苯酚．

解答：解：（1）①、平衡時氨氣的物質的量為0.4mol，由方程式可知參加反應的氫氣的物質的量為0.4mol×

3

2

=0.6mol，參加反應的氮氣的物質的量為0.4mol×

1

2

=0.2mol，故v（H₂）=

0.6mol 2L

10min

=0.03mol/（L?min），氮氣的轉化率為

0.2mol

1mol

×100%=20%，故答案為：0.03mol/（L?min），20%；
②、恒溫恒容下，起始時在容器甲中加入0.5molN₂、1.5molH₂、1molNH₃，按化學計量數轉化到左邊有1molN₂、3molH₂，與原平衡為等效平衡，平衡時對應各組分的物質的量相等，達到平衡時NH₃的物質的量為0.4mol，故答案為：b；
③、該反應正反應是放熱反應，升高溫度，反應速率加快，到達平衡的時間縮短，平衡向逆反應移動，H₂體積分數增大，該反應在t₂℃（T₂＞T₁）時的H₂體積隨時間t的變化曲線圖為：，
故答案為：；
（2）①、若把Al₂（SO₄）₃放在鐵筒里，因發(fā)生水解反應：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，溶液呈酸性會腐蝕鐵筒，故a瓶中盛放的液體為Al₂（SO₄）₃溶液，故答案為：Al₂（SO₄）₃溶液；
 ②、Al₂（SO₄）₃溶液中鋁離子水解成酸性，故可以加入硫酸，抑制鋁離子水解，故答案為：硫酸；
③、苯酚的酸性比碳酸還弱，氫氧化鋁不能溶于苯酚，苯酚鈉和硫酸鋁可以發(fā)生徹底的雙水解，生成氫氧化鋁沉淀與苯酚，反應離子方程式為Al³⁺+3C₆H₅O^-+3H₂O=Al（OH）₃↓+3C₆H₅OH↓，
故答案為：能，Al³⁺+3C₆H₅O^-+3H₂O=Al（OH）₃↓+3C₆H₅OH↓．

點評：本題考查化學平衡的有關計算、鹽類水解，為拼湊型題目，題目難度中等，注意（1）②中等效平衡規(guī)律的理解利用．