专题专项训练五 四大平衡常数的重要应用文档格式.docx
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B.若曲线Ⅰ对应的条件改变是升温,则该反应的ΔH>0
C.曲线Ⅱ对应的条件改变是增大压强
D.T℃时,该反应的化学平衡常数为0.125
4.(2013·
上海高考改编)部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
Ki=1.77×
10-4
Ki=4.9×
10-10
Ki1=4.3×
10-7
Ki2=5.6×
10-11
下列选项错误的是( )
①2CN-+H2O+CO2===2HCN+CO
②2HCOOH+CO
===2HCOO-+H2O+CO2↑
③中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
④等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者
A.①② B.②③
C.③④D.①④
5.已知FeCl3溶液与KSCN溶液混合后发生反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,达到平衡后,改变条件,则下列说法正确的是( )
A.向溶液中加入少许KCl固体,溶液颜色变浅
B.升高温度,平衡一定发生移动
C.加入少许KCl固体或者加入少许FeCl3固体平衡常数均发生变化,且变化方向相反
D.平衡常数表达式为K=
6.(2015·
廊坊模拟)水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.图中四点Kw间的关系:
A=D<C<B
B.若从A点到D点,可采用:
温度不变在水中加入少量酸
C.若从A点到C点,可采用:
温度不变在水中加入少量NH4Cl固体
D.若从A点到D点,可采用:
7.(2015·
浙江五校联考)氯碱工业电解所用的氯化钠溶液需精制。
除去有影响的Ca2+、Mg2+、NH
、SO
及泥沙,其精制流程如下:
已知:
①Ca2+、Mg2+开始形成相应氢氧化物沉淀的pH如下表。
Ca(OH)2
Mg(OH)2
pH
≥11.5
≥4.2
②Ksp(BaSO4)=1.1×
10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×
10-9,Ksp(CaCO3)=5.0×
10-9。
A.盐泥a除泥沙外,还含有Ca(OH)2和Mg(OH)2
B.过程Ⅰ中将NH
转化为N2的离子方程式是3ClO-+2NH
===3Cl-+N2↑+3H2O+2H+
C.过程Ⅱ中通入CO2有利于除SO
D.过程Ⅳ调pH可以使用硝酸
8.运用化学反应原理研究卤族元素的性质具有重要意义。
(1)下列关于氯水的叙述正确的是______(填写字母)。
a.氯水中存在两种电离平衡
b.向氯水中通入SO2,其漂白性增强
c.向氯水中通入氯气,c(H+)/c(ClO-)减小
d.加水稀释氯水,溶液中的所有离子浓度均减小
e.加水稀释氯水,水的电离平衡向正反应方向移动
f.向氯水中加入少量固体NaOH,可能有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
(2)常温下,已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:
弱酸化学式
HClO
电离平衡常数
4.7×
10-8
K1=4.3×
10-7 K2=5.6×
写出84消毒液露置在空气中发生反应的离子方程式____________________________
________________________________________________________________________。
(3)电解饱和食盐水可得到溶质为M的碱溶液,常温下将浓度为c1的M溶液与0.1mol·
L-1
的一元酸HA等体积混合,所得溶液pH=7,则c1______0.1mol·
L-1(填“≥”、“=”
或“≤”),溶液中离子浓度的大小关系为____________________________________。
若将上述“0.1mol·
L-1的一元酸HA”改为“pH=1的一元酸HA”,所得溶液pH仍为7,则c1______0.1mol·
L-1。
(4)牙釉质对牙齿起着保护作用,其主要成分为羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH],研究证实氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]比它更能抵抗酸的侵蚀,故含氟牙膏已使全世界千百万人较少龋齿,请写出羟基磷灰石的溶度积常数表达式Ksp=____________,氟离子与之反应转化的离子方程式为________________________________________________________________________
9.(2013·
山东高考)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应:
TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g) ΔH>0 (Ⅰ)
反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K=________,若K=1,向某恒容容器中加入1molI2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为________。
(2)如图所示,反应(Ⅰ)在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一
段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体,则温度T1________T2(填“>”“<”或“=”)。
上述反应体系中循环使用的物质是________。
(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。
做法是将钢样中的硫转化成H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,所用指示剂为________,滴定反应的离子方程式为________________________________________________________________________
(4)25℃时,H2SO3HSO
+H+的电离常数Ka=1×
10-2mol·
L-1,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=________mol·
L-1,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中
将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
10.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
Ⅰ.已知H2A在水中存在以下平衡:
H2AH++HA-,HA-H++A2-。
(1)相同浓度下,NaHA溶液的pH________(填“大于”、“小于”或“等于”)Na2A溶液的pH。
(2)某温度下,若向0.1mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/LKOH溶液至溶液呈中性。
此时该混合溶液中下列关系中,一定正确的是________。
a.c(H+)·
c(OH-)=1×
10-14
b.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
c.c(Na+)>c(K+)
d.c(Na+)+c(K+)=0.05mol/L
(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:
CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。
①降低温度时,Ksp____________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②滴加少量浓盐酸,c(Ca2+)________(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ.含有Cr2O
的废水毒性较大,某工厂废水中含5.00×
10-3mol·
L-1的Cr2O
。
为使废水能达标排放,作如下处理:
Cr2O
Cr3+、Fe3+石灰水,Cr(OH)3、Fe(OH)3
(1)该废水中加入绿矾(FeSO4·
7H2O)和稀硫酸,发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
(2)欲使10L该废水中的Cr2O
完全转化为Cr3+,理论上需要加入________gFeSO4·
7H2O。
(3)若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2×
10-13mol·
L-1,则残留的Cr3+的浓度为、
________________。
(已知:
Ksp[Fe(OH)3]=4.0×
10-38Ksp[Cr(OH)3]=6.0×
10-31)
答案
1.选C 平衡常数的大小与温度有关,与浓度、压强、催化剂无关,A不正确;
电离是吸热的,加热促进电离,电离常数增大,B不正确;
酸的电离常数越大,酸性越强,D不正确。
2.选C 因为K3>
K2,所以Ag+与NH3的结合能力大于Ag+与Cl-之间的沉淀能力,AgCl溶于氨水,A、B错误;
由于K1>
K3,所以在Ag(NH3)
Ag++2NH3中加入HCl,有H++NH3NH
,致使平衡右移,c(Ag+)增大,Ag++Cl-===AgCl↓,D错误,C正确。
3.选C 由图像可知,反应开始至a点时v(B)=1mol·
min-1,则v(A)=1/3mol·
min-1,A项错误;
曲线Ⅰ相对于实线先达到平衡,但B的转化率减小,则该反应ΔH<0,B项错误;
曲线Ⅱ相对于实线先达到平衡,B的转化率增大。
若增大压强,平衡右移,B的转化率增大,C项正确;
根据b点的数据计算可知:
T℃时,该反应的化学平衡常数为0.5,D项错误。
4.选D 根据电离平衡常数,HCN的电离程度介于H2CO3的一级电离和二级电离之间,因此①中反应错误,应为CN-+H2O+CO2===HCN+HCO
HCOOH的电离程度大于H2CO3的一级电离,②正确。
等pH的HCOOH和HCN,HCN溶液的浓度大,中和等体积、等pH的HCOOH和HCN,后者消耗NaOH的量大,③正确。
在HCOONa和NaCN中存在电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)。
等浓度的HCOONa和NaCN溶液,NaCN水解程度大,溶液中OH―浓度大,H+浓度小。
根据电荷守恒,两溶液中离子总浓度为2[c(Na+)+c(H+)],而Na+浓度相同,H+浓度后者小,因此等体积、等浓度的两溶液中离子总数前者大于后者,④错误。
5.选B 该反应的本质是Fe3+与SCN-之间的反应,即Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,与其他离子无关,故加入KCl固体对平衡无影响,A项错误;
其平衡常数表达式为K=
,D项错误;
只要温度不变,平衡常数就不会发生变化,C项错误;
任何反应都伴随着温度的变化,故改变温度,平衡一定发生移动,B项正确。
6.选C Kw是温度的函数,随温度升高而增大,A、D点温度相同,B点温度高于C点温度,A正确;
从A点到D点,温度不变,酸性增强,B、D正确;
A、C点温度不同,C错误。
7.选C 盐泥a是在pH=11的条件下得到的,由题给条件,得不到Ca(OH)2,A错;
过程Ⅰ是在碱性条件下进行的,得不到H+,B错;
过程Ⅳ调pH不可以使用硝酸,会引入NO
杂质,D错。
8.解析:
(1)氯水中存在次氯酸的电离和水的电离两种平衡;
向氯水中通入SO2,二者反应生成硫酸和盐酸,其漂白性减弱;
当氯水饱和时再通氯气,c(H+)/c(ClO-)不变,若氯水不饱和再通氯气,酸性增强会抑制次氯酸的电离,故比值增大;
加水稀释氯水,溶液中的OH-浓度增大;
加水稀释氯水,酸性减弱,对水的电离抑制作用减弱,故水的电离平衡向正反应方向移动;
向氯水中加入少量固体NaOH,当溶液呈中性时,根据电荷守恒可推导出:
c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)。
(2)由于次氯酸的酸性介于碳酸的两级电离常数之间,因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠。
(3)当HA为强酸时二者浓度相等,为弱酸时由于生成的盐因水解显碱性,则酸要稍过量。
离子浓度大小比较时可根据电荷守恒进行推导。
(4)沉淀转化的实质是由难溶的物质转化为更难溶的物质。
答案:
(1)aef
(2)ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
2HClO
2H++2Cl-+O2↑
(3)≤ c(Na+)=c(A-)>
c(OH-)=c(H+) ≥
(4)c5(Ca2+)c3(PO
)c(OH-) Ca5(PO4)3OH+F-===Ca5(PO4)3F+OH-
9.解析:
本题考查化学反应速率、化学平衡及相关计算,意在考查考生灵活分析问题的能力。
(1)在有气体参与的反应中,固体和液体的浓度不列入化学平衡常数表达式中。
设容器的容积是VL,
TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g)
起始浓度/mol·
L-1 1/V 0 0
转化浓度/mol·
L-12xxx
平衡浓度/mol·
L-1 (1/V-2x)xx
则K=
=
=1,x=
,则I2(g)的平衡转化率是
=66.7%。
(2)根据平衡移动及物质的提纯,在温度T1端得到纯净的TaS2晶体,即温度T1端与T2端相比,T1端平衡向左移动,则T1<T2。
生成物I2(g)遇冷可在管壁上凝结成纯净的I2(s),从而循环利用。
(3)碘单质遇淀粉溶液变蓝色,当滴入最后一滴I2溶液时溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不退色,则说明达滴定终点。
由I2~2e-~2I-,H2SO3~2e-~SO
,根据得失电子数相等则有I2~H2SO3,再结合原子守恒和电荷守恒配平。
(4)H2SO3的电离常数表达式为Ka=
,NaHSO3的水解反应的平衡常数Kh=
=1×
10-12。
加入I2后HSO
被氧化为H2SO4,c(H+)增大,[OH-]减小,Kh不变,由Kh=
得
,所以该比值增大。
(1)
66.7%
(2)< I2 (3)淀粉溶液 H2SO3+I2+H2O===4H++SO
+2I-
(4)10-12 增大
10.解析:
(1)由“越弱越水解”可知,酸性H2A>
HA-,则NaHA溶液的碱性弱于Na2A溶液。
(2)温度不确定,所以c(H+)·
c(OH-)不一定为1×
10-14;
由电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),由于溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-);
若两溶液的体积相同,则是最终溶液为Na2A,呈碱性,所以KOH溶液的体积相对小,等浓度的情况下,必然有c(Na+)>c(K+),c(Na+)+c(K+)也不可能等于0.05mol/L
(3)CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0,降低温度,平衡左移,Ksp减小;
滴加少量浓盐酸,A2-被消耗,平衡右移,c(Ca2+)增大。
Ⅰ.
(1)小于
(2)bc (3)①减小 ②增大
Ⅱ.
(1)Cr2O
+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
(2)83.4 (3)3×
10-6mol·