Question

（1）向甲、乙两个均为1L的密闭容器中，分别充入5mol SO₂和3mol O₂，发生反应：2 SO₂ （g）＋O₂ （g）2SO₃（g） △H＜0。甲容器在温度为T₁的条件下反应，达到平衡时SO₃的物质的量为4．5mol；乙容器在温度为T₂的条件下反应，达到平衡时SO₃的物质的量为4．6mol。

则T₁________T₂（填“＞”“＜”），甲容器中反应的平衡常数K=___________。

（2）如图所示，A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊。保持恒温，关闭K₂，分别将1 mol N₂和3mol H₂通过K₁、K₃充入A、B中，发生的反应为：

N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g），起始时A、B的体积相同均为1 L。

①下列示意图正确，且既能说明A容器中反应达到平衡状态，又能说明B容器中反应达到平衡状态的是_____。

②容器A中反应到达平衡时所需时间t s，达到平衡后容器的压强变为原来的5/6，则平均反应速率v（H₂）=____。

（3）将0．1mol氨气分别通入1L pH=1的盐酸、硫酸和醋酸溶液中，完全反应后三溶液中NH₄⁺离子浓度分别为c₁、c₂、c₃，则三者浓度大小的关系为_______ （用c₁、c₂、c₃和＞、＜、＝表示）。

Answer

> 108 d 1/tmol/(L·s) c1=c2＜c3

【解析】(1)该反应为放热反应，温度越高，生成的SO3越少，达到平衡时甲容器中生成的三氧化硫的物质的量少，则甲容器的温度高，即T1＞T2；

2SO2 (g)+O2 (g) 2SO3(g)

起始(mol/L)：5 3 0

转化(mol/L)：x 0.5x x

平衡(mol/L)：5-x 3-0.5x x

达到平衡时SO3的物质的量为4.5mol，则x=4.5mol/L，所以K===108；故答案为：＞；108；

(2)①a．密度=，总质量一定，A中体积不变，故密度不变，所以不能说明反应达到平衡状态，故a错误；b．恒温条件下，平衡常数保持不变，则不能说明反应达到平衡状态，故b错误；c．都是正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故c错误；d．N2的转化率先增大，后保持不变，说明反应达到平衡状态，与图象相符，故d正确；故答案为：d；

② N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)

起始(mol)：1    3      0

转化(mol)：x    3x    2x

平衡(mol)：1-x  3-3x    2x

达到平衡后容器的压强变为原来的，则=，解得x=，

v(H2)= =mol•L-1•S-1；故答案为： mol•L-1•S-1；

(3)pH=1的醋酸中醋酸的浓度大于0.1mol/L，则通入0.1mol氨气反应后，醋酸有剩余，醋酸电离的氢离子能抑制铵根离子的电离，铵根离子浓度较大，氨气与硫酸和盐酸恰好反应，所以溶液中铵根离子浓度：c1=c2＜c3，故答案为：c1=c2＜c3。

点睛：本题考查较综合，涉及平衡常数计算、反应速率计算、平衡状态判断、弱电解质的电离等知识点。侧重考查学生分析、计算及知识运用能力，注意只有反应前后改变的物理量才能作为平衡状态的判断依据，注意化学平衡常数计算中用物质浓度而不是物质的量计算，这些都是易错点。