Question

运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义．

（1）硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g），混合体系中SO₃的百分含量和温度的关系如下图1所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）．根据图示回答下列问题：

①恒温、恒压条件下，反应2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）达平衡，向体系中通入氦气，平衡        移动（填“向左”、“向右”或“不”）；

②若温度为T₁、T₂，反应的平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁  K₂（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；若反应进行到状态D时，v_正   v_逆（填“＞”、“＜”或“=”，下同）。

（2）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．

①上图2是一定的温度和压强下是N₂和H₂反应生成1molNH₃过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学反应方程式：                                        ．

（△H的数值用含字母a、b的代数式表示）

②氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将a mol•L^-1的氨水与b mol•L^-1的盐酸等体积混合，反应后溶液恰好显中性，用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数表达式                              。

（3）已知25°C时K_sp[AgCl]=1.6×10^-10mol²•L^-2，K_sp[AgI]=1.5×10^-16mol²•L^-2），在25℃下，向0.1L0.002mol•L^-1的NaCl溶液中逐滴加入0.1L0.002mol•L^-1硝酸银溶液，有白色沉淀生成．从沉淀溶解平衡的角度解释产生沉淀的原因是                        ，向反应后的浊液中，继续加入0.1L0.002mol•L^-1的NaI   溶液，看到的现象是         ，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）                       。

Answer

（1）① 向左 ② ＞ ， ＞

（2）①N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ•mol-1 （其他合理答案也可给分）

② 10-7b/(a-b)

（3）c(Ag+)(Cl-)大于溶度积Ksp（AgCl）， 白色沉淀转化为黄色沉淀 AgCl（s）+I-═AgI（s）+Cl-

【解析】

试题分析：（1）①恒温、恒压条件下，反应达平衡，向体系中通入氦气，容器的容积增大，相当于减小压 强，平衡向气体体积增大的逆向移动，即平衡向左移动；②由图1可知，随着温度的升高，混合体系中SO3的百分含量逐渐减小，说明升高温度平衡向逆反应进行，升高温度向吸热反应方向移动，则该反应正向为放热反应；温度为T1＜T2，则反应的平衡常数K1＞K2；D点未达平衡，混合体系中SO3的百分含量小于平衡时的百分含量，反应向正反应进行，v正 ＞v逆；

（2）①由图2可知，N2和H2反应生 成1molNH3放出的热量为（b-a）kJ，该反应的热化学反应方程式为N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ•mol-1；②将a mol•L-1的氨水与b mol•L-1的盐酸等体积混合，反应后溶液显中性，溶液中c（OH-）=1×10-7mol/L，溶液中c（NH4+）=c（Cl-）=b/2mol/L，反应后c（NH3•H2O）=（a-b）/2mol/L，代入一水合氨电离常数表达式计算得电离常数为10-7b/(a-b)；

（3）在25℃下，向0.1L0.002mol•L-1的NaCl溶液中逐滴加入0.1L0.002mol•L-1硝酸银溶液，混合液反应前氯离子和银离子浓度均为0.001mol•L-1，c(Ag+)(Cl-)=1×10-6大于溶度积Ksp（AgCl），有白色沉淀生成；向反应后的浊液中，继续加入0.1L0.002mol•L-1的NaI溶液，由于氯化银和碘化银阴阳离子个数

比相同，溶度积越大，溶解度越大，即AgCl比AgI的溶解度大，根据沉淀转化的方向知，沉淀易向更难溶的方向转化，即由AgCl转化为更难溶的AgI，现象为白色沉淀转化为黄色沉淀，离子方程式为AgCl（s）+I-═AgI（s）+Cl-。

考点：考查化学平衡图像、热化学方程式书写、电离常数计算及沉淀溶解平衡。