Question

运用化学反应原理分析解答以下问题：

（1）弱酸在水溶液中存在电离平衡，部分0.1 mol·L^－1弱酸的电离平衡常数如下表：

弱酸	电离平衡常数(25 ℃)
HClO	K＝2.98×10^－^8
H2CO3	K1＝4.3×10^－^7 K2＝5.6×10^－^11
H2SO3	K1＝1.54×10^－^2 K2＝1.02×10^－^7

①当弱酸的浓度一定时，降低温度，K值________(填“变大”“变小”或“不变”)。

②下列离子方程式和有关说法错误的是____________。

a．少量的CO₂通入次氯酸钠溶液中：2ClO^－＋H₂O＋CO₂===2HClO＋CO₃^2-

b．少量的SO₂通入碳酸钠溶液中：SO₂＋H₂O＋2CO₃^2-===2HCO₃^-＋SO₃^2-

c．相同温度时，等物质的量浓度的三种弱酸与足量NaOH溶液完全中和消耗NaOH的体积为V(H₂CO₃)＞V(H₂SO₃)＞V(HClO)

d．相同温度时，等pH三种盐溶液的物质的量浓度关系：c(Na₂CO₃)＜c(NaClO)＜c(Na₂SO₃)

③亚硒酸(H₂SeO₃)也是一种二元弱酸，有较强的氧化性。往亚硒酸溶液中不断通入SO₂会产生红褐色单质，写出该反应的化学方程式：___                       。

（2）工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2－，它们对人类及生态系统会产生很大损害，必须进行处理后方可排放。

①在废水中存在平衡：2CrO₄^2－ (黄色)＋2H^＋Cr₂O₇^2－ (橙色)＋H₂O。若改变条件使上述平衡向逆反应方向移动，则下列说法正确的是_______。

a．平衡常数K值可以不改变

b．达到新平衡CrO₄^2－的消耗速率等于Cr₂O₇^2－的消耗速率

c．达到新平衡后，溶液pH一定增大

d．再达平衡前逆反应速率一定大于正反应速率

②Cr₂O₇^2－和CrO₄^2－最终生成的Cr(OH)₃在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)₃(s) Cr^3＋(aq)＋3OH^－(aq)，常温下Cr(OH)₃的Ksp=10^-32，当c(Cr^3＋)降至10^－3 mol·L^－1，溶液的pH调至4时，________(填“有”或“没有”)沉淀产生。

（3）已知：①2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)

②CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)

③CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)

某温度下三个反应的平衡常数的值依次为K₁、K₂、K₃，则该温度下反应3CO(g)＋3H₂(g)CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)的化学平衡常数K＝________(用含K₁、K₂、K₃的代数式表示)。向某固定体积的密闭容器中加入3 mol CO和3 mol H₂，充分反应后恢复至原温度，测定容器的压强为反应前的1/2，则CO的转化率为_________。

Answer

（1）① 变小 ②ac ③H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4

（2）①ad ②没有 （3）K1K22K3 75%

【解析】

试题分析：（1）①弱电解质的电离为吸热过程，当弱酸的浓度一定时，降低温度，抑制电离，则K值变小。

②a．次氯酸的酸性强于碳酸氢钠，但弱于碳酸，则少量的CO2通入次氯酸钠溶液中反应的离子方程式为ClO－+ H2O + CO2 = HClO + HCO3－，错误；b．亚硫酸的酸性强于碳酸，则少量的SO2通入碳酸钠溶液中反应的离子方程式为SO2＋H2O＋2CO32－= 2HCO3－＋SO32－，正确；c．相同温度时，等物质的量浓度三种弱酸与足量NaOH溶液完全中和消耗NaOH的体积为：V(H2CO3）＝V(H2SO3）＞V(HClO），错误；d根据电离常数可知酸性强弱顺序是NaHSO3＞HClO＞NaHCO3，酸越弱相应的盐越容易水解，碱性越强。则相同温度时，等pH三种盐溶液的物质的量浓度关系c(Na2CO3)＜c(NaClO)＜c(Na2SO3)，正确，选ac。③亚硒酸(H2SeO3）是一种二元弱酸，有较强的氧化性。往亚硒酸溶液中不断通入SO2会产生红褐色单质，这说明二者发生了氧化还原反应，SO2被氧化为硫酸，亚硒酸被还原为单质硒，该反应的化学方程式为H2SeO3 + 2SO2+H2O＝Se↓+ 2H2SO4。

（2）①a．平衡常数只与温度有关系，如果平衡向逆反应方向进行，则平衡常数K值可以不改变，例如可以通过增大生成物浓度，正确；b．达到新平衡CrO42－的消耗速率是Cr2O72－的消耗速率的2倍，错误；c．达到新平衡后，溶液pH可能增大，也可能减小，错误；d．平衡向逆反应方向移动，再达平衡前逆反应速率一定大于正反应速率，正确，选ad。②当c(Cr3+）降至10－3 mol·L－1，溶液的pH调至4时，溶液中氢氧根的浓度是10—10mol/L，此时浓度商＝10—3×(10—10）3＝10—33＜10－32，因此没有沉淀产生。

（3）已知：①2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)，②CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，③CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，某温度下三个反应的平衡常数的值依次为K1、K2、K3，又①+②×2+③即得到该温度下的反应3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，则化学平衡常数K＝K1K22K3。

3CO(g） +3H2(g） CH3OCH3(g） +CO2(g）

起始量（mol） 3 3 0 0

转化量（mol） 3x 3x x x

平衡量（mol）3—3x 3—3x x x

则（6-4x）:6=1:2，解得x＝0.75，则CO的转化率为75%。

考点：考查电离平衡常数、氧化还原反应、外界条件对平衡状态的影响和平衡状态计算、溶度积常数