Question

（1）研究硫及其化合物性質有重要意義．
硫酸工業生產中涉及如下反應：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）．向2L的容器中充入2mol SO₂、1mol O₂，SO₂的平衡轉化率與溫度的關系如圖所示．T₁溫度時反應進行到狀態D時，v_（正）______v_（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．溫度為T₁時，反應的平衡常數K=______．（單位必須寫），若在T₃溫度時，達平衡時測得反應放出的熱量為Q₁．此時再向容器中加入2mol SO₂、1mol O₂并使之重新達到平衡，測得又放出熱量Q₂．則下列說法正確的是______．（填字母編號）
a．容器的壓強增大原來的兩倍b．Q₂一定等于Q₁
c．新平衡時SO₂的轉化率一定大于80% d．T₃時的平衡常數大于T₁時的平衡常數
（2）已知：25℃時，K_sp[Mg（OH）₂]=5.6×10^-12，K_sp（MgF₂）=7.4×10^-11．25℃時，在Mg（OH）₂的懸濁液中加入少量的NH₄Cl固體，c（Mg²⁺）______（填增大、減小或不變）；在等濃度的KOH和KF混合溶液中加入稀MgCl₂溶液，首先生成的沉淀是______（寫化學式）．
（3）Al₂（SO₄）₃溶液顯示酸性，其原因是______（寫離子方程式），向某酸化的Al₂（SO₄）₃溶液中加入NaHCO₃固體，出現的現象是：有大量氣體產生，同時有白色沉淀，試用平衡移動原理解釋原因：______．
（4）加熱蒸發下列溶液，能析出得到原溶質的是______．
a．KNO₃溶液b．AlCl₃溶液c．Al₂（SO₄）₃溶液d．鹽酸
（5）25℃時，pH為4的氯化銨溶液和pH為4鹽酸溶液中，由水電離出的H⁺濃度之比為______．

Answer 1

（1）溫度T1時，平衡點為A，D點二氧化硫轉化率小于A，反應向正方向進行，V正＞V逆，
轉化的二氧化硫的物質的量：2mol×90%=1.8mol
2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）
起始濃度 1mol/L 0.5mol/L 0
轉化濃度 0.9mol/L 0.45mol/L 0.9mol/L
平衡濃度 0.1mol/L 0.05mol/L 0.9mol/L K=

[SO3]2

[SO2]2[O2]

=1620L/mol，故答案為：1620L/mol；
T3時，若再向容器中加入2mol SO₂、1mol O₂，若平衡不移動壓強變為原來的2倍，但是該反應前后氣體系數不同，加入2mol SO₂、1mol O₂，相當增大壓強平衡向正方向移動，故a錯誤；達平衡時測得反應放出的熱量為Q₁．此時再向容器中加入2mol SO₂、1mol O₂，相當于原容器加壓，平衡向正反應方向移動，所以放出的熱量增大，故Q₂＞Q₁，故b錯誤；平衡向正反應方向移動，反應物的轉化率增大，故c正確；正反應為放熱反應，升高溫度K減小，故d錯誤，故選c，
故答案為：＞；1620L/mol；c；
（2）根據Mg（OH）₂沉淀溶解平衡Mg（OH）₂ （s）Mg²⁺（aq）+2OH^- （aq），加入氯化銨，NH₄⁺消耗氫氧根使平衡右移，鎂離子濃度增大；故答案為：增大；
氫氧化鎂與氟化鎂，結構相同，K_sp[Mg（OH）₂]=5.6×10^-12，K_sp（MgF₂）=7.4×10^-11，二者氫氧化鎂溶解度更小，先沉淀，故答案為：Mg（OH）₂；
故答案為：增大；Mg（OH）₂；所以溶液顯酸性；
（3）Al₂（SO₄）₃是強酸弱堿鹽，鋁離子水Al³⁺+3H₂O Al（OH）₃+3H⁺所以溶液顯酸性，加入碳酸氫鈉后，碳酸氫根離子發生水HCO₃^-+H₂O H₂CO₃+OH^-，水解生成的氫氧根離子與鋁離子水解生成的氫離子反應，雙方相互促進，發生雙水解，所以有大量氣體產生，同時有白色沉淀，
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；鋁離子和碳酸氫根離子發生雙水解，相互促進，使水解平衡向正方向進行；
（4）a．硝酸鉀溶液中不存在水解物質，蒸干水后得到硝酸鉀固體，故a正確；
b．AlCl₃水解生成氫氧化鋁和氯化氫，加熱氯化氫易揮發，促進水解平衡向右移動，所以整個該溶液得到的是氫氧化鋁固體，故b錯誤；
c．Al₂（SO₄）₃雖然水解但是生產的硫酸是難揮發性酸，蒸干溶液得到仍然是硫酸鋁固體，故c正確；
d．鹽酸是揮發性酸，加熱促進氯化氫的揮發，蒸干后得不到原溶質，故d錯誤；
故選ac；
（5）pH=4的氯化銨溶液中，水電離的氫離子濃度：C（H⁺）=10^-4mol/L，pH=4的鹽酸溶液中，水電離的氫離子的濃度：C（H⁺）′=10^-10mol/L，C（H⁺）：C（H⁺）′=10⁶（或 10⁶：1），故答案為：10⁶（或 10⁶：1）．