鉻及其化合物在催化、金屬防腐等方面具有重要應用。

(1) 催化劑 可由 加熱分解制備，反應同時生成無污染氣體。

① 完成化學方程式： _______ _______ 。

② 催化丙烷脫氫過程中，部分反應歷程如圖， 過程的焓變為 _______( 列式表示 ) 。

③ 可用于 的催化氧化。設計從 出發經過 3 步反應制備 的路線 _______( 用 “→” 表示含氮物質間的轉化 ) ；其中一個有顏色變化的反應的化學方程式為 _______ 。

(2) 溶液中存在多個平衡。本題條件下僅需考慮如下平衡：

(ⅰ)

(ⅱ)

① 下列有關 溶液的說法正確的有 _______ 。

A ．加入少量硫酸，溶液的 pH 不變

B ．加入少量水稀釋，溶液中離子總數增加

C ．加入少量 溶液，反應 (ⅰ) 的平衡逆向移動

D ．加入少量 固體，平衡時 與 的比值保持不變

②25℃ 時， 溶液中 隨 pH 的變化關系如圖。當 時，設 、 與 的平衡濃度分別為 x 、 y 、 ，則 x 、 y 、 z 之間的關系式為 _______ ；計算溶液中 的平衡濃度 _____( 寫出計算過程，結果保留兩位有效數字 ) 。

③ 在稀溶液中，一種物質對光的吸收程度 (A) 與其所吸收光的波長 ( ) 有關；在一定波長范圍內，最大 A 對應的波長 ( ) 取決于物質的結構特征；濃度越高， A 越大?；旌先芤涸谀骋徊ㄩL的 A 是各組分吸收程度之和。為研究對反應 (ⅰ) 和 (ⅱ) 平衡的影響，配制濃度相同、 不同的 稀溶液，測得其 A 隨 的變化曲線如圖，波長 、 和 中，與 的 最接近的是 _______ ；溶液 從 a 變到 b 的過程中， 的值 _______( 填 “ 增大 ”“ 減小 ” 或 “ 不變 ”) 。

答案

(1) ????N ₂ ↑ ????4H ₂ O ????( E ₁ - E ₂ )+Δ H +( E ₃ - E ₄ ) 2NO+O ₂ =2NO ₂

(2) ????BD 當溶液 pH=9 時， ，因此可忽略溶液中

即 =0.20

反應 (ii) 的平衡常數 K ₂ = = =3.3×10 ^-7

聯立兩個方程可得 =6.0×10 ^-4 mol/L ????λ ₃ 增大

【詳解】（ 1 ） ① 分解過程中，生成 Cr ₂ O ₃ 和無污染氣體，根據元素守恒可知，其余生成物為 N ₂ 、 H ₂ O ，根據原子守恒可知反應方程式為 ，故答案為： N ₂ ↑ ； 4H ₂ O 。

② 設反應過程中第一步的產物為 M ，第二步的產物為 N ，則 X→M Δ H ₁ =( E ₁ - E ₂ ) ， M→N Δ H ₂ =Δ H ， N→Y Δ H ₃ =( E ₃ - E ₄ ) ₁ ，根據蓋斯定律可知， X(g)→Y(g) 的焓變為 Δ H ₁ +Δ H ₂ +Δ H ₃ =( E ₁ - E ₂ )+Δ H +( E ₃ - E ₄ ) ，故答案為： ( E ₁ - E ₂ )+Δ H +( E ₃ - E ₄ ) 。

③NH ₃ 在 Cr ₂ O ₃ 作催化劑條件下，能與 O ₂ 反應生成 NO ， NO 與 O ₂ 反應生成紅棕色氣體 NO ₂ ， NO ₂ 與 H ₂ O 反應生成 HNO ₃ 和 NO ，若同時通入 O ₂ ，可將氮元素全部氧化為 HNO ₃ ，因此從 NH ₃ 出發經過 3 步反應制備 HNO ₃ 的路線為 ；其中 NO 反應生成 NO ₂ 過程中，氣體顏色發生變化，其反應方程式為 2NO+O ₂ =2NO ₂ ，故答案為： ； 2NO+O ₂ =2NO ₂ 。

（ 2 ） ①K ₂ Cr ₂ O ₇ 溶液中存在平衡： (i) 、 (ii) 。

A ．向溶液中加入少量硫酸，溶液中 c (H ⁺ ) 增大， (ii) 平衡逆向移動，根據勒夏特列原理可知，平衡移動只是減弱改變量，平衡后，溶液中 c (H ⁺ ) 依然增大，因此溶液的 pH 將減小，故 A 錯誤；

B ．加水稀釋過程中，根據 “ 越稀越水解 ” 、 “ 越稀越電離 ” 可知， (i) 和 (ii) 的平衡都正向移動，兩個平衡正向都是離子數增大的反應，因此稀釋后，溶液中離子總數將增大，故 B 正確；

C ．加入少量 NaOH 溶液， (ii) 正向移動，溶液中 將減小， (i) 將正向移動，故 C 錯誤；

D ．平衡 (i) 的平衡常數 K ₁ = ，平衡常數只與溫度和反應本身有關，因此加入少量 K ₂ Cr ₂ O ₇ 溶液， 不變，故 D 正確；

綜上所述，答案為： BD 。

②0.10mol/L K ₂ Cr ₂ O ₇ 溶液中， Cr 原子的總濃度為 0.20mol/L ，當溶液 pH=9.00 時，溶液中 Cr 原子總濃度為 =0.20mol/L ， 、 與 的平衡濃度分別為 x 、 y 、 z mol/L ，因此 =0.10 ；由圖 8 可知，當溶液 pH=9 時， ，因此可忽略溶液中 ，即 =0.20 ，反應 (ii) 的平衡常數 K ₂ = = =3.3×10 ^-7 ，聯立兩個方程可得 =6.0×10 ^-4 mol/L 。

③ 根據反應 (i) 、 (ii) 是離子濃度增大的平衡可知，溶液 pH 越大，溶液中 越大，混合溶液在某一波長的 A 越大，溶液的 pH 越大，溶液中 越大，因此與 的 λ _max 最接近的是 λ ₃ ；反應 (i) 的平衡常數 K ₁ = ，反應 (ii) 的平衡常數 K ₂ = ， = = ，因此 = ，由上述分析逆推可知， b>a ，即溶液 pH 從 a 變到 b 的過程中，溶液中 c (H ⁺ ) 減小，所以 的值將增大，故答案為： λ ₃ ；增大。