Question

（10分）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“=”）。

（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 ；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，为了保持压强不变，则容器的容积就要扩大，使反应体系的各种物质的浓度都减小，由于反应物系数大，减小的倍数多，所以平衡向左移动；②由图像可知：升高温度，SO3的平衡含量减小，说明升高温度平衡逆向移动，根据平衡移动原理：升高温度，平衡向吸热反应方向移动，逆反应方向是吸热反应，因此该反应的正反应是放热反应。所以△H<0，因为升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。所以由于温度为T1K2，若反应进行到状态D时，反应未达到该温度下的平衡状态，SO3的含量低于平衡状态，所以反应正向进行，因此v正>v逆; (2)①根据图示可知在工业合成氨的热化学反应方程式：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ/mol；②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，则c(NH4+)=c(Cl-);该物质是氨水与氯化铵的混合溶液。NH3.H2ONH4++OH-；c(NH4+)=b/2mol/L; c(OH-)=10-7mol/L，根据N元素守恒可得c(NH3.H2O)=(a－b)/2mol/L,则用氨水的电离平衡常数表达式K=；（3）已知25°C时Ksp[AgCl]=1.6×10-10mol2•L-2，Ksp[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，由于c(Ag+)·c(Cl-)=0.001mol/L×0.001mol/L=1×10-6mol2/L2>> 1.6×10-10mol2•L-2 =Ksp[AgCl]，所以有白色沉淀生成；在该悬浊液中存在AgCl的沉淀溶解平衡，若向反应后的浊液中，继续加入0.1L0.002mol•L-1的NaI溶液，由于c(Ag+) ·c(I-)=0.001mol/L×0.001mol/L=1×10-6mol2/L2>> 1.5×10-16 mol2•L-2 =Ksp[AgI]，所以会产生沉淀的转化，白色沉淀转化为黄色沉淀，离子方程式是AgCl（s）+I-═AgI（s）+Cl-。

考点：考查外界条件对化学平衡移动的影响、盐的水解、弱电解质电离平衡常数的表达、沉淀溶解平衡产生的应用及沉淀的转化的知识。