Question

（18分）運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、硫、氯、碘等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。
（1）硫酸生產(chǎn)中，SO₂催化氧化生成SO₃：
2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)，混合體系中SO₃的百分含量和溫度的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。根據(jù)圖示回答下列問題：

①2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)的正反應(yīng)為         反應(yīng)（填“放熱”、“吸熱”）；若在恒溫、恒容條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡________移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”)；
②若溫度為T₁、T₂時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K₁、K₂，則K₁_______K₂；若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，v(正)_______v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
（2）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
右圖是一定的溫度和壓強(qiáng)下N₂和H₂反應(yīng)生成1 mol NH₃過程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：______________。(ΔH的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示)

（3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態(tài)存在。在25 ℃下， 2.0×10^-3 mol·L^-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的2.0×10^-4  mol·L^-1硝酸銀溶液，      白色沉淀生成(填“有”、“沒有”)。通過計(jì)算解釋原因______________________________，向反應(yīng)后的濁液中，繼續(xù)加入2.0×10^-3mol·L^-1的NaI溶液，看到的現(xiàn)象是_____________________________，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是_____________(用離子方程式表示)。(已知25 ℃時(shí)K_sp(AgCl)=1.8×10^-10,K_sp(AgI)=1.5×10^-16)

Answer 1

（1）①放熱（2分）  不（2分）
②> （2分）  >（2分）
（2）N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) ΔH ="2(a-b)" kJ·mol^-1（3分）
（3）有（1分）Q=c(Cl?)?c(Ag⁺)=1.0×10^-3 ×1.0×10^-4 =1.0×10^-7 > K_sp，所以有沉淀生成（2分）
白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀（2分）AgCl(s)+I^-(aq)= AgI(s)+Cl^-(aq)（2分）

試題分析：（1）①由圖可知，溫度越高，三氧化硫的含量越低，平衡向左移動(dòng)，正反應(yīng)放熱；恒溫、恒容條件下充入氦氣，體積增不變，正逆反應(yīng)速率不變，所以平衡不移動(dòng)。
②溫度越高，平衡越向左移動(dòng)，平衡常數(shù)越小，故 K₁>K₂。狀態(tài)D未達(dá)到平衡狀態(tài)，要達(dá)到平衡狀態(tài)，三氧化硫的含量要增大，即平衡需要向右移動(dòng)，故v(正)＞v(逆)。
（2）由圖像可知N₂和H₂反應(yīng)生成1 mol NH₃的反應(yīng)熱為-(b-a) kJ·mol^-1，可得熱化學(xué)方程式為：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  ΔH ="2(a-b)" kJ·mol^-1
（3）通過計(jì)算比較濃度熵與K_sp的大小，Q=c(Cl?)?c(Ag⁺)=1.0×10^-3 ×1.0×10^-4 =1.0×10^-7 > K_sp，所以有沉淀生成；沉淀向溶度積更小的方向轉(zhuǎn)化，K_sp(AgCl)>K_sp(AgI)，所以AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為更難溶的AgI，所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀；離子方程式為：AgCl(s)+I^-(aq)= AgI(s)+Cl^-(aq)。