高四化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案——四大平衡常數(shù)的重要應(yīng)用.doc

高四化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案四大平衡常數(shù)的重要應(yīng)用四大平衡常數(shù)的比較化學(xué)平衡常數(shù)(K)電離常數(shù)(Ka、Kb)水的離子積常數(shù)(Kw)難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)(Ksp)概念在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)在一定條件下達(dá)到電離平衡時(shí)，弱電解質(zhì)電離形成的各種離子的濃度的乘積與溶液中未電離的分子的濃度之比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱為電離常數(shù)一定溫度下，水或稀的水溶液中c(OH)與c(H)的乘積在一定溫度下，在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，各離子濃度冪之積為一常數(shù)表達(dá)式對(duì)于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)：K(1)對(duì)于一元弱酸HA：HAHA，電離常數(shù)Ka(2)對(duì)于一元弱堿BOH：BOHBOH，電離常數(shù)KbKwc(OH)c(H)MmAn的飽和溶液：Kspcm(Mn)cn(Am)影響因素只與溫度有關(guān)只與溫度有關(guān)，升高溫度，K值增大只與溫度有關(guān)，升高溫度，Kw增大只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)考點(diǎn)一 化學(xué)平衡常數(shù)?？碱}型1.求解平衡常數(shù)；2由平衡常數(shù)計(jì)算初始(或平衡)濃度；3計(jì)算轉(zhuǎn)化率(或產(chǎn)率)；4應(yīng)用平衡常數(shù)K判斷平衡移動(dòng)的方向(或放熱、吸熱等情況)。對(duì)策從基礎(chǔ)的地方入手，如速率計(jì)算、“三階段式”的運(yùn)用、阿伏加德羅定律及其推論的應(yīng)用、計(jì)算轉(zhuǎn)化率等，這些都與化學(xué)平衡常數(shù)密不可分(嚴(yán)格講電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡也是化學(xué)平衡，只是在溶液中進(jìn)行的特定類型的反應(yīng)而已)，要在練習(xí)中多反思，提高應(yīng)試能力。1高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)。已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下：溫度/1 0001 1501 300平衡常數(shù)4.03.73.5請(qǐng)回答下列問題：(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K_，H_0(填“”“Ksp(AgI) ，由此可以判斷AgCl(s) I(aq)=AgI(s) Cl(aq)能夠發(fā)生DKa(HCN)K3K2，據(jù)此所做的以下推測(cè)合理的是()A氯化銀不溶于氨水 B銀氨溶液中加入少量氯化鈉有白色沉淀C銀氨溶液中加入鹽酸有白色沉淀 D銀氨溶液可在酸性條件下穩(wěn)定存在3T 時(shí)，將6 mol A和8 mol B充入2 L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：A(g)3B(g)C(g)D(g)，容器中B的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中實(shí)線所示。圖中虛線表示僅改變某一反應(yīng)條件時(shí)，B的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化。下列說法正確的是()A反應(yīng)開始至a點(diǎn)時(shí)v(A)1 molL1min1B若曲線對(duì)應(yīng)的條件改變是升溫，則該反應(yīng)的H0C曲線對(duì)應(yīng)的條件改變是增大壓強(qiáng)DT 時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為0.1254(2013上海高考改編)部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表：弱酸HCOOHHCNH2CO3電離平衡常數(shù)(25 )Ki1.77104Ki4.91010Ki14.3107Ki25.61011下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是()2CNH2OCO2=2HCNCO2HCOOHCO=2HCOOH2OCO2中和等體積、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者等體積、等濃度的HCOONa和NaCN溶液中所含離子總數(shù)前者小于后者AB C D5已知FeCl3溶液與KSCN溶液混合后發(fā)生反應(yīng)FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl，達(dá)到平衡后，改變條件，則下列說法正確的是()A向溶液中加入少許KCl固體，溶液顏色變淺B升高溫度，平衡一定發(fā)生移動(dòng)C加入少許KCl固體或者加入少許FeCl3固體平衡常數(shù)均發(fā)生變化，且變化方向相反D平衡常數(shù)表達(dá)式為K6水的電離平衡曲線如右圖所示，下列說法不正確的是()A圖中四點(diǎn)Kw間的關(guān)系：ADCBB若從A點(diǎn)到D點(diǎn)，可采用：溫度不變?cè)谒屑尤肷倭克酑若從A點(diǎn)到C點(diǎn)，可采用：溫度不變?cè)谒屑尤肷倭縉H4Cl固體D若從A點(diǎn)到D點(diǎn)，可采用：溫度不變?cè)谒屑尤肷倭縉H4Cl固體7氯堿工業(yè)電解所用的氯化鈉溶液需精制。除去有影響的Ca2、Mg2、NH、SO及泥沙，其精制流程如下：已知：Ca2、Mg2開始形成相應(yīng)氫氧化物沉淀的pH如下表。Ca(OH)2Mg(OH)2pH11.54.2 Ksp(BaSO4)1.11010，Ksp(BaCO3)2.6109，Ksp(CaCO3)5.0109。下列說法正確的是()A鹽泥a除泥沙外，還含有Ca(OH)2和Mg(OH)2B過程中將NH轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是3ClO2NH=3ClN23H2O2HC過程中通入CO2有利于除SOD過程調(diào)pH可以使用硝酸8運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究鹵族元素的性質(zhì)具有重要意義。(1)下列關(guān)于氯水的敘述正確的是_(填寫字母)。a氯水中存在兩種電離平衡b向氯水中通入SO2，其漂白性增強(qiáng)c向氯水中通入氯氣，c(H)/c(ClO)減小d加水稀釋氯水，溶液中的所有離子濃度均減小e加水稀釋氯水，水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)f向氯水中加入少量固體NaOH，可能有c(Na)c(Cl)c(ClO)(2)常溫下，已知25 時(shí)有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)：弱酸化學(xué)式HClOH2CO3電離平衡常數(shù)4.7108K14.3107K25.61011寫出84消毒液露置在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。(3)電解飽和食鹽水可得到溶質(zhì)為M的堿溶液，常溫下將濃度為c1的M溶液與0.1 molL1的一元酸HA等體積混合，所得溶液pH7，則c1_0.1 molL1(填“”、“”或“”)，溶液中離子濃度的大小關(guān)系為_。若將上述“0.1 molL1的一元酸HA”改為“pH1的一元酸HA”，所得溶液pH仍為7，則c1_0.1 molL1。(4)牙釉質(zhì)對(duì)牙齒起著保護(hù)作用，其主要成分為羥基磷灰石Ca5(PO4)3OH，研究證實(shí)氟磷灰石Ca5(PO4)3F比它更能抵抗酸的侵蝕，故含氟牙膏已使全世界千百萬人較少齲齒，請(qǐng)寫出羥基磷灰石的溶度積常數(shù)表達(dá)式Ksp_，氟離子與之反應(yīng)轉(zhuǎn)化的離子方程式為_。9(2013山東高考)化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。(1)利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0()反應(yīng)()的平衡常數(shù)表達(dá)式K_，若K1，向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為_。(2)如圖所示，反應(yīng)()在石英真空管中進(jìn)行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g)，一段時(shí)間后，在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1_T2(填“”“”或“”)。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是_。(3)利用I2的氧化性可測(cè)定鋼鐵中硫的含量。做法是將鋼樣中的硫轉(zhuǎn)化成H2SO3，然后用一定濃度的I2溶液進(jìn)行滴定，所用指示劑為_，滴定反應(yīng)的離子方程式為_。(4)25 時(shí)，H2SO3HSOH的電離常數(shù)Ka1102molL1，則該溫度下NaHSO3水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh_molL1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，則溶液中將_(填“增大”“減小”或“不變”)。10弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡和難溶物的溶解平衡均屬于化學(xué)平衡。.已知H2A在水中存在以下平衡：H2AHHA，HAHA2。(1)相同濃度下，NaHA溶液的pH_(填“大于”、“小于”或“等于”) Na2A溶液的pH。(2)某溫度下，若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此時(shí)該混合溶液中下列關(guān)系中，一定正確的是_。ac(H)c(OH)11014 bc(Na)c(K)c(HA)2c(A2)cc(Na)c(K) dc(Na)c(K)0.05 mol/L(3)已知常溫下H2A的鈣鹽(CaA)飽和溶液中存在以下平衡：CaA(s)Ca2(aq)A2(aq)H0。降低溫度時(shí)，Ksp_(填“增大”“減小”或“不變”)。滴加少量濃鹽酸，c(Ca2)_(填“增大”“減小”或“不變”)。.含有Cr2O的廢水毒性較大，某工廠廢水中含5.00103 molL1的Cr2O。為使廢水能達(dá)標(biāo)排放，作如下處理：Cr2OCr3、Fe3 Cr(OH)3、Fe(OH)3(1)該廢水中加入綠礬(FeSO47H2O)和稀硫酸，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(2)欲使10 L該廢水中的Cr2O完全轉(zhuǎn)化為Cr3，理論上需要加入_g FeSO47H2O。(3)若處理后的廢水中殘留的c(Fe3)21013 molL1，則殘留的Cr3的濃度為_。(已知：KspFe(OH)34.01038KspCr(OH)36.01031)高四化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案四大平衡常數(shù)的重要應(yīng)用 KEY考點(diǎn)一 化學(xué)平衡常數(shù)1解析：(1)因Fe和Fe2O3都為固體，不能代入平衡常數(shù)的表達(dá)式，所以K，由表中數(shù)據(jù)知，升高溫度，平衡常數(shù)減小，說明平衡向左移動(dòng)，故H0。(2) Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)起始(molL1)0.10.1轉(zhuǎn)化(molL1) x x平衡(molL1) 0.1x 0.1x由題意得K4.0，解得x0.06。所以(CO)100%60%，v(CO2)0.006 molL1min1。答案：(1)K2，所以Ag與NH3的結(jié)合能力大于Ag與Cl之間的沉淀能力，AgCl溶于氨水，A、B錯(cuò)誤；由于K1K3，所以在Ag(NH3)Ag2NH3中加入HCl，有HNH3NH，致使平衡右移，c(Ag)增大，AgCl=AgCl，D錯(cuò)誤，C正確。3解析：選C由圖像可知，反應(yīng)開始至a點(diǎn)時(shí)v(B)1 molL1min1，則v(A)1/3 molL1min1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；曲線相對(duì)于實(shí)線先達(dá)到平衡，但B的轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)H0，B項(xiàng)錯(cuò)誤；曲線相對(duì)于實(shí)線先達(dá)到平衡，B的轉(zhuǎn)化率增大。若增大壓強(qiáng)，平衡右移，B的轉(zhuǎn)化率增大，C項(xiàng)正確；根據(jù)b點(diǎn)的數(shù)據(jù)計(jì)算可知：T 時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為0.5，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4解析：選D根據(jù)電離平衡常數(shù)，HCN的電離程度介于H2CO3的一級(jí)電離和二級(jí)電離之間，因此中反應(yīng)錯(cuò)誤，應(yīng)為CNH2OCO2=HCNHCO。HCOOH的電離程度大于H2CO3的一級(jí)電離，正確。等pH的HCOOH和HCN，HCN溶液的濃度大，中和等體積、等pH的HCOOH和HCN，后者消耗NaOH的量大，正確。在HCOONa和NaCN中存在電荷守恒：c(Na)c(H)c(HCOO)c(OH)，c(Na)c(H)c(CN)c(OH)。等濃度的HCOONa和NaCN溶液，NaCN水解程度大，溶液中OH濃度大，H濃度小。根據(jù)電荷守恒，兩溶液中離子總濃度為2c(Na)c(H)，而Na濃度相同，H濃度后者小，因此等體積、等濃度的兩溶液中離子總數(shù)前者大于后者，錯(cuò)誤。5解析：選B該反應(yīng)的本質(zhì)是Fe3與SCN之間的反應(yīng)，即Fe33SCNFe(SCN)3，與其他離子無關(guān)，故加入KCl固體對(duì)平衡無影響，A項(xiàng)錯(cuò)誤；其平衡常數(shù)表達(dá)式為K，D項(xiàng)錯(cuò)誤；只要溫度不變，平衡常數(shù)就不會(huì)發(fā)生變化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；任何反應(yīng)都伴隨著溫度的變化，故改變溫度，平衡一定發(fā)生移動(dòng)，B項(xiàng)正確。6解析：選CKw是溫度的函數(shù)，隨溫度升高而增大，A、D點(diǎn)溫度相同，B點(diǎn)溫度高于C點(diǎn)溫度，A正確；從A點(diǎn)到D點(diǎn)，溫度不變，酸性增強(qiáng)，B、D正確；A、C點(diǎn)溫度不同，C錯(cuò)誤。7解析：選C鹽泥a是在pH11的條件下得到的，由題給條件，得不到Ca(OH)2，A錯(cuò)；過程是在堿性條件下進(jìn)行的，得不到H，B錯(cuò)；過程調(diào)pH不可以使用硝酸，會(huì)引入NO雜質(zhì)，D錯(cuò)。8解析：(1)氯水中存在次氯酸的電離和水的電離兩種平衡；向氯水中通入SO2，二者反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，其漂白性減弱；當(dāng)氯水飽和時(shí)再通氯氣，c(H)/c(ClO)不變，若氯水不飽和再通氯氣，酸性增強(qiáng)會(huì)抑制次氯酸的電離，故比值增大；加水稀釋氯水，溶液中的OH濃度增大；加水稀釋氯水，酸性減弱，對(duì)水的電離抑制作用減弱，故水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；向氯水中加入少量固體NaOH，當(dāng)溶液呈中性時(shí)，根據(jù)電荷守恒可推導(dǎo)出：c(Na)c(Cl)c(ClO)。(2)由于次氯酸的酸性介于碳酸的兩級(jí)電離常數(shù)之間，因此84消毒液露置在空氣中與二氧化碳反應(yīng)只能生成碳酸氫鈉。(3)當(dāng)HA為強(qiáng)酸時(shí)二者濃度相等，為弱酸時(shí)由于生成的鹽因水解顯堿性，則酸要稍過量。離子濃度大小比較時(shí)可根據(jù)電荷守恒進(jìn)行推導(dǎo)。(4)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是由難溶的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為更難溶的物質(zhì)。答案：(1)aef(2)ClOCO2H2O=HClOHCO2HClO2H2ClO2(3)c(Na)c(A)c(OH)c(H)(4)c5(Ca2)c3(PO)c(OH)Ca5(PO4)3OHF=Ca5(PO4)3FOH9解析：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡及相關(guān)計(jì)算，意在考查考生靈活分析問題的能力。(1)在有氣體參與的反應(yīng)中，固體和液體的濃度不列入化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中。設(shè)容器的容積是V L， TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)起始濃度/ molL11/V 00轉(zhuǎn)化濃度/ molL1 2x x x平衡濃度/ molL1 (1/V2x) x x則K1，x，則I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率是66.7%。(2)根據(jù)平衡移動(dòng)及物質(zhì)的提純，在溫度T1端得到純凈的TaS2晶體，即溫度T1端與T2端相比，T1端平衡向左移動(dòng)，則T1T2。生成物I2(g)遇冷可在管壁上凝結(jié)成純凈的I2(s)，從而循環(huán)利用。(3)碘單質(zhì)遇淀粉溶液變藍(lán)色，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜪2溶液時(shí)溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪色，則說明達(dá)滴定