化学自习室移动版

微点1　速率、平衡移动类

【典例1】　在密闭容器中充入一定量H₂S，发生反应2H₂S(g)⇌2H₂(g)＋S₂(g)   ΔH＝＋169.8KJ·mol－1。下图为H₂S气体的平衡转化率与温度、压强的关系。

(1)图中压强(P₁、P₂、P₃)的大小顺序为________，理由是_______。

(2)该反应平衡常数大小：K(T₁)________(填“＞”“＜”或“＝”)K(T₂)，理由是_________。

(3)如果要进一步提高H₂S的平衡转化率，除改变温度、压强外，还可以采取的措施有_________。

[解题思路]

答案(1)P₁＜P₂＜P₃　该反应的正反应是气体分子数增大的反应，其他条件不变时，减小压强使平衡正向移动，H₂S的平衡转化率增大，由图像上看，相同温度，P₁条件下H₂S的平衡转化率最大，P₃条件下H₂S的平衡转化率最小

(2)＜　该反应正向是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大

(3)及时分离出产物

[解决方案]　速率、平衡移动类简答题的答题模板

叙特点(反应特点或容器特点)→变条件→定方向→得结论(或结果)

【对点训练1】(全国卷)煤燃烧排放的烟气含有SO₂和NO，形成酸雨、污染大气，采用NaClO₂溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：

(1)在鼓泡反应器中通入含有SO₂和NO的烟气，反应温度323K，NaClO₂溶液浓度为5×10^－3mol·L^－1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO₂和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是_______________。

(2)在不同温度下，NaClO₂溶液脱硫、脱硝的反应中SO₂和NO的平衡分压P如图所示。

由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均________(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)₂替代NaClO₂，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析，Ca(ClO)₂相比NaClO₂具有的优点是_____________。

答案　(1)大于　NO溶解度较低(或脱硝反应活化能较高)(2)减小　(3)形成硫酸钙沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO₂转化率提高

微点2　电解质溶液中离子平衡类

【典例2】Na₂HPO₄是磷酸的酸式盐，但其水溶液呈碱性，从溶液中离子平衡角度分析回答下列问题：

(1)解释Na₂HPO₄溶液呈碱性原因________________________。

(2)当加入足量饱和CaCl₂溶液时，溶液变为酸性，解释原因_____________________。

[解题思路]

(1)

(2)

答案：(1)Na₂HPO₄溶液中存在两个平衡，一是电离平衡，HPO₄^2－⇌H^＋＋PO₄^3－，二是水解平衡，HPO₄^2－＋H₂O⇌H₂PO₄^－＋OH^－，其水解程度大于电离程度，故溶液呈碱性

(2)Na₂HPO₄溶液中存在电离平衡，HPO₄₂⇌H^＋＋PO₄^3－，加入CaCl₂溶液，Ca^2＋与PO₄^3－结合生成Ca₃(PO₄)₂沉淀，促使HPO的电离平衡向右移动，H^＋浓度增大，溶液显酸性

[解决方案]　溶液中离子平衡简答题思路

阅读题目情境的信息，找出核心问题的分析对象，即平衡体系；找出题目信息中与平衡体系变化的有关因素；利用平衡移动原理分析变化的因素对化学平衡移动的影响，即平衡移动方向的判断；说明平衡移动后对实际问题体系产生的影响。

一般用如下模式书写：“……存在……平衡，……(条件)使平衡向……(方向)移动，……(结论)”。

就是：平衡，移动，结论！三段式。

【对点训练2】25 ℃，H₃AsO₄电离常数为K₁＝5.6×10^－3，K₂＝1.7×10^－7，K₃＝4.0×10^－12。当溶液用生石灰调节pH到8～9时，沉淀主要成分为Ca₃(AsO₄)₂。pH调节到8左右Ca₃(AsO₄)₂才开始沉淀的原因是____________________。

答案：H₃AsO₄是弱酸，电离出来的AsO₄^3－较少，所以酸性条件下不易形成Ca₃(AsO₄)₂沉淀，当溶液中pH调节到8左右时AsO₄^3－浓度增大，Ca₃(AsO₄)₂开始沉淀

微点3　能量变化类

【典例3】(全国卷)H₃PO₂也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：

问题1：分析产品室可得到H₃PO₂的原因________________________。

问题2：早期采用“三室电渗析法”制备H₃PO₂：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H₃PO₂稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有________杂质。该杂质产生的原因是_________________。

[解题思路]

问题1

问题2

答案　问题1：阳极室的H^＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H₂PO穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H₃PO₂　

问题2：H₃PO₄H₂PO或H₃PO₂被氧化

【对点训练3】(北京卷)直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO₂。

(1)吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n(SO₃^2－)：n(HSO₃^－)变化关系如下表：

由上表判断，NaHSO₃溶液显________性，用化学平衡原理解释：______________。

(2)当吸收液的pH降至约为6时，需送到电解槽再生。再生示意图如下：

当阴极室中溶液pH升到8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理：_______________________________。

答案　(1)酸　NaHSO₃溶液中的HSO₃^－存在两个平衡：HSO₃^－⇌H^＋＋SO₃^2－和HSO₃^－＋H₂O⇌H₂SO₃＋OH^－，HSO₃^－的电离程度大于其水解程度

(2)H^＋在阴极得电子生成H₂，溶液中c(H^＋)降低，促使HSO₃^－电离生成SO₃^2－，且Na^＋进入阴极室，吸收液得以再生

【对点训练4】(全国卷)联氨(又称肼，N₂H₄，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题：

已知：2N₂H₄(l)＋N₂O₄(l)===3N₂(g)＋4H₂O(g)ΔH＝－1048.9 KJ·mol^－1

问题：联氨和N₂O₄可作为火箭推进剂的主要原因为______________________。

答案　反应放热量大，产生大量的气体