在高中阶段化学学科中所涉及的平衡理论主要包括：化学平衡、电离平衡、水解平衡和难溶电解质溶解平衡四种，均符合勒夏特列原理，它们在工农业生产中都有广泛的应用．请回答下列问题：Ⅰ：（1）工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO（NH2）2]，反应的化学方程式为：2NH3（g）+CO2（g）⇌CO（NH2）2 （l）+H2O（l）．①已知该反应的平衡常数K195℃”“=”或“

2019-04-19

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在高中阶段化学学科中所涉及的平衡理论主要包括：化学平衡、电离平衡、水解平衡和难溶电解质溶解平衡四种，均符合勒夏特列原理，它们在工农业生产中都有广泛的应用．请回答下列问题：
Ⅰ：（1）工业生产尿素的原理是以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO（NH₂）₂]，反应的化学方程式为：2NH₃（g）+CO₂（g）⇌CO（NH₂）₂ （l）+H₂O（l）．
①已知该反应的平衡常数K_195℃165℃，则该反应的△H___0（填“>”“=”或“<”）．
②一定温度和压强下，若原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比（氨碳比）

n(NH3)

n(CO2)

=x，如图1是氨碳比（x）与CO₂平衡转化率（α）的关系．α随着x增大的原因是___；B点处，NH₃的体积分数为___%（保留小数点后一位）．
③取一定量的NH₃和CO₂放在一个密闭真空容器中，在一定温度下反应达平衡，若在恒温、恒容下充入气体He，CO（NH₂）₂（l）的质量___（填“增加”、“减小”或“不变”）．
Ⅱ：（1）某温度下，纯水中c（H⁺）=2.0×10^-7mol/L，该温度下，0.9mol/L NaOH溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合（不考虑溶液体积变化）后，溶液的pH=___．
（2）向100mL 0.10mol/L CH₃COOH的溶液中加入0.010mol CH₃COONa固体，溶液pH增大．已知该混合溶液中c（Na⁺）3COO^-），则c（CH₃COOH）___c（CH₃COO^-）（填“>”、“<”或“=”）
Ⅲ：（1）如图2为某温度下，PbS（s）、ZnS（s）、FeS（s）分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，溶液的S^2-浓度、金属阳离子浓度变化情况．如果向三种沉淀中加盐酸，最先溶解的是___（填化学式）．
（2）向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb²⁺、Fe²⁺的溶液，振荡后，ZnS沉淀最终会转化为___（填化学式）沉淀．
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优质解答

Ⅰ．①平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，△H<0，故答案为：<；
②2NH₃ （g）+CO₂ （g）⇌CO（NH₂）₂ （l）+H₂O （l），图象分析判断，增大氨气浓度平衡正向进行；
B点处x=4，原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比为4，二氧化碳转化率为0.50，假设氨气为4mol，二氧化碳为1mol，则反应的二氧化碳为0.50mol，
依据化学方程式2NH₃（g）+CO₂（g）⇌CO（NH₂）₂（l）+H₂O（l）反应消耗的氨气为1mol，
NH₃的平衡转化率=

1

4

×100%=25.0%，
故答案为：c（NH₃）增大，平衡正向移动，CO₂转化率增大；25.0；
③达到平衡时，在恒温恒容条件下充入稀有气体，由于各组分的浓度没有变化，则化学平衡不会移动，CO（NH₂）₂（l）的质量不变，
故答案为：不变；
Ⅱ．（1）纯水电离生成的c（H⁺）=c（OH^-），Kw=c（H⁺）×c（OH^-）=4×10-14，过量的c（OH^-）=

0.9V-0.1V

2V

=0.4mol/L，
由该温度下的Kw可知，c（H⁺）=

4×10-14

0.4

mol/L=10^-13mol•L^-1，所以pH=13，
故答案为：13；
（2）存在CH₃COOH⇌H⁺+CH₃COO^-电离平衡，加入CH₃COONa固体，c （CH₃COO^-）增大，则平衡逆向移动，抑制醋酸电离，溶液氢离子浓度减小则pH增大，
该混合溶液中c （Na⁺）3COO^-），则醋酸根离子的水解程度小于其电离程度，所以c（CH₃COOH）3COO^-），
故答案为：<；
Ⅲ．（1）根据图2可知，PbS（s）、ZnS（s）、FeS（s）的溶度积大小关系为：K_sp（CuS）sp（ZnS）sp（FeS），则溶解度PbS故答案为：FeS；
（2）向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Cu²⁺、Fe²⁺的溶液，由于K_sp（PbS）sp（ZnS）sp（FeS），溶解度PbS故答案为：PbS． Ⅰ．①平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，△H<0，故答案为：<；
②2NH₃ （g）+CO₂ （g）⇌CO（NH₂）₂ （l）+H₂O （l），图象分析判断，增大氨气浓度平衡正向进行；
B点处x=4，原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比为4，二氧化碳转化率为0.50，假设氨气为4mol，二氧化碳为1mol，则反应的二氧化碳为0.50mol，
依据化学方程式2NH₃（g）+CO₂（g）⇌CO（NH₂）₂（l）+H₂O（l）反应消耗的氨气为1mol，
NH₃的平衡转化率=

1

4

×100%=25.0%，
故答案为：c（NH₃）增大，平衡正向移动，CO₂转化率增大；25.0；
③达到平衡时，在恒温恒容条件下充入稀有气体，由于各组分的浓度没有变化，则化学平衡不会移动，CO（NH₂）₂（l）的质量不变，
故答案为：不变；
Ⅱ．（1）纯水电离生成的c（H⁺）=c（OH^-），Kw=c（H⁺）×c（OH^-）=4×10-14，过量的c（OH^-）=

0.9V-0.1V

2V

=0.4mol/L，
由该温度下的Kw可知，c（H⁺）=

4×10-14

0.4

mol/L=10^-13mol•L^-1，所以pH=13，
故答案为：13；
（2）存在CH₃COOH⇌H⁺+CH₃COO^-电离平衡，加入CH₃COONa固体，c （CH₃COO^-）增大，则平衡逆向移动，抑制醋酸电离，溶液氢离子浓度减小则pH增大，
该混合溶液中c （Na⁺）3COO^-），则醋酸根离子的水解程度小于其电离程度，所以c（CH₃COOH）3COO^-），
故答案为：<；
Ⅲ．（1）根据图2可知，PbS（s）、ZnS（s）、FeS（s）的溶度积大小关系为：K_sp（CuS）sp（ZnS）sp（FeS），则溶解度PbS故答案为：FeS；
（2）向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Cu²⁺、Fe²⁺的溶液，由于K_sp（PbS）sp（ZnS）sp（FeS），溶解度PbS故答案为：PbS．