Question

在一定條件下，二氧化硫和氧氣發生如下反應：2SO₂（g）+O₂ （g） 2SO₃（g）；△H＜0
（1）寫出該反應的化學平衡常數表達式K=______
（2）降低溫度，該反應K值______，二氧化硫轉化率______，化學反應速度______（以上均填增大、減小或不變）
（3）已知多元弱酸在水溶液中的電離是分步進行的，且第一步電離程度遠大于第二步電離程度，第二步電離程度遠大于第三步電離程度…今有HA、H₂B、H₃C三種一元、二元、三元弱酸，根據“較強酸+較弱酸鹽→較強酸鹽+較弱酸”的反應規律，它們之間能發生下列反應：①HA+HC^2-（少量）=A^-+H₂C^-②H₂B（少量）+2A^-=B^2-+2HA③H₂B（少量）+H₂C^-=HB^-+H₃C
回答下列問題：
①相同條件下，HA、H₂B、H₃C三種酸中酸性最強的是______．
②判斷下列反應的離子方程式中正確的是（填寫標號）______．
A．H₃C+3A^-=3HA+C^3-B．HB^-+A^-=HA+B^2-C．H₃C+B^2-=HB^-+H₂C^-
③A^-、B^2-、C^3-、HB^-、H₂C^-、HC^2- 6種離子中，最易結合質子的是______，最難結合質子的是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據平衡常數等于生成物濃度的冪次方乘積與反應物濃度的冪次方乘積之比來書寫平衡常數的表達式；
（2）該反應放熱，根據降溫對反應速率和平衡移動影響判斷平衡移動的方向來判斷轉化率、平衡常數的變化以及反應速率的變化；
（3）首先，根據題目中的信息，判斷酸性順序：第一步電離程度遠大于第二步電離程度，第二步電離程度遠大于第三步電離程度，得到
H₂B＞HB^-、H₃C＞H₂C^-＞HC^2-，它們之間能發生下列反應，得到
①HA+HC^2-（少量）=A^-+H₂C^-
即HA＞H₂C^-，同時，即使HA過量，也只能生成H₂C^-，而不是H₃C，說明HA＜H₃C，
②H₂B（少量）+2A^-=2HA+B^2-
即H₂B＞HA，同時，由于H₂B很少，并生成B^2-，即說明H₂B將2個H₊都給了A^-，即HB^-也能將H+給A^-，
即說明H₂B＞HB^-＞HA
③H₂B（少量）+H₂C^-=HB^-+H₃C
即H₂B＞H₃C，但是生成HB^-，即說明HB^-不能將H⁺提供，即HB^-＜H₃C，即H₂B＞H₃C＞HB^-
綜合，得到H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-
然后利用這個順序進行判斷．
解答：解：（1）根據平衡常數等于生成物濃度的冪次方乘積與反應物濃度的冪次方乘積之比，可得平衡常數為：，故答案為：；
（2）該反應放熱，降低溫度，反應速率減小，平衡向放熱方向移動，即向正方向移動，平衡常數增大，二氧化硫的轉化率增大，故答案為：增大；增大；減�。�
（3）①根據題目中的信息，判斷酸性順序：第一步電離程度遠大于第二步電離程度，第二步電離程度遠大于第三步電離程度，得到
H₂B＞HB^-H₃C＞H₂C^-＞HC^2-它們之間能發生下列反應，
①HA+HC^2-（少量）=A^-+H₂C^-，即HA＞H₂C^-，同時，即使HA過量，也只能生成H₂C^-，而不是H₃C，說明HA＜H₃C，
②H₂B（少量）+2A^-=2HA+B^2-，即H₂B＞HA，同時，由于H₂B很少，并生成B^2-，即說明H₂B將2個H₊都給了A^-，即HB^-也能將H+給A^-，
即說明H₂B＞HB^-＞HA，
③H₂B（少量）+H₂C^-=HB^-+H₃C，
即H₂B＞H₃C，但是生成HB^-，即說明HB^-不能將H⁺提供，即HB^-＜H₃C，即H₂B＞H₃C＞HB^-，
綜合信息得到H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-，所以最強的酸為H₂B，
②A、H₃C+3A^-=C^3-+3HA：錯，因為，HA＞H₂C^-，即產物中生成H₂C^- B、HB^-+A^-=HA+B^2-：對，因為，HB^-＞HA，所以可以生成B^2-
C、H₃C+B^2-=HB^-+H₂C^-：對，因為，H₃C＞HB^-＞H₂C^-，即正確的是BC，
③由以上酸性強弱順序知：物質的酸性越強，其對應酸根離子結合質子的能力越強，反之越強，所以最易結合質子的是C^3-，最難結合質子的是HB^-．
故答案為：H₂B；BC；C^3-；HB^-．
點評：本題綜合考查弱電解質的電離問題，題目較難，做題時注意把握“較強酸+較弱酸鹽→較強酸鹽+較弱酸”的反應規律．