几大平衡常数专题练习.docx
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几大平衡常数专题练习
几大平衡常数专题练习
一、化学平衡常数
常考题型
1.求解平衡常数;
2.由平衡常数算初始(或平衡)浓度;
3.计算转化率(或产率);
4.应用平衡常数K判断平衡移动方向(或放热、吸热等情况)。
对 策
从基础的地方入手,如速率计算、“三阶段式”的运用、阿伏加德罗定律及其推论的应用、算转化率等,这些都与化学平衡常数密不可分(严格讲电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡也是化学平衡,只是在溶液中进行的特定类型的反应而已),要在练习中多反思,提高应试能力。
[例1] 高炉炼铁过程中发生的主要反应为
Fe2O3(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g)。
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=________,ΔH________0(填“>”“<”或“=”);
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过10min后达到平衡。
求该时间围反应的平均反应速率v(CO2)=________,CO的平衡转化率=________;
(3)欲提高
(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是________。
A.减少Fe的量 B.增加Fe2O3的量
C.移出部分CO2D.提高反应温度
E.减小容器的容积F.加入合适的催化剂
二、电离常数
常考题型
1.直接求电离平衡常数;
2.由电离平衡常数求弱酸(或弱碱)的浓度;
3.由Ka或Kb求pH。
试题一般难度不大,是在化学平衡基础上派生出来的。
对 策
注意平衡体系中同种离子的浓度是同一个浓度,当两个量相加或相减时,若相差100倍以上,要舍弃小的等一些基本的近似处理能力。
[例2] 在25℃下,将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH
)=c(Cl-),则溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=________。
三、水的离子积常数
常考题型
1.计算温度高于室温时的KW;
2.通过KW的大小比较相应温度的高低;
3.溶液中c(H+)与c(OH-)相互换算;
4.酸、碱、能水解的盐溶液中水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算。
对 策
KW只与温度有关,升高温度,KW增大;在稀溶液中,c(H+)·c(OH-)=KW,其中c(H+)、c(OH-)是溶液中的H+、OH-浓度;水电离出的H+数目与OH-数目相等。
[例3] (2013·大纲全国卷)右图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是( )
A.两条曲线间任意点均有c(H+)×c(OH-)=KW
B.M区域任意点均有c(H+)<c(OH-)
C.图中T1<T2
D.XZ线上任意点均有pH=7
四、难溶电解质的溶度积常数
常考
题型
1.溶解度与Ksp的相关转化与比较;
2.沉淀先后的计算与判断;
3.沉淀转化相关计算;
4.金属沉淀完全的pH及沉淀分离的相关计算;
5.与其他平衡(如氧化还原平衡、配位平衡)综合的计算
6.数形结合的相关计算等。
对 策
应用Ksp数值大小比较物质的溶解度大小时,一定是在组成上属于同一类型的难溶电解质才能进行比较,否则,不能比较;在判断沉淀的生成或转化时,把离子浓度数值代入Ksp表达式,若数值大于Ksp,沉淀可生成或转化为相应难溶物质;利用Ksp可计算某些沉淀转化反应的化学平衡常数。
[例4] 金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。
难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L-1)如下图所示。
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是________。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH________。
A.<1 B.4左右 C.>6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质,________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是_____________________________________________________。
(4)已知一些难溶物的溶度积常数如下表:
物质
FeS
MnS
CuS
Ksp
6.3×10-18
2.5×10-13
1.3×10-35
物质
PbS
HgS
ZnS
Ksp
3.4×10-28
6.4×10-33
1.6×10-24
为除去某工业废水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,最适宜向此工业废水中加入过量的________。
A.NaOH B.FeS C.Na2S
【针对练习】
1.下列关于水的说确的是( )
A.常温下正常雨水的pH为7.0,酸雨的pH小于7.0
B.将25℃纯水加热至95℃时,
增大
C.将纯水加热到95℃时,水的离子积变大,pH不变,水仍呈中性
D.向水中加入醋酸或醋酸钠,均可促进水的电离
2.已知FeCl3溶液与KSCN溶液混合后发生反应FeCl3+3KSCN
Fe(SCN)3+3KCl,达到平衡后,改变条件,则下列说确的是( )
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=
3.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)
2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如下图所示。
下列说法中正确的是( )
A.30min时降低温度,40min时升高温度
B.前8minA的平均反应速率为0.04mol·(L·min)-1
C.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应
D.20~40min间该反应的平衡常数均为4
4.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 B.若从A点到C点,可采用: 温度不变在水中加少量NaOH固体 C.若从A点到D点,可采用: 温度不变在水中加少量酸 D.若处在B点所在的温度,将pH=2的硫酸与pH=10的NaOH的两种溶液等体积混合后,溶液显中性 5.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数: 弱酸化学式 CH3COOH HCN H2CO3 电离平衡常数(25℃) 1.8×10-5 4.9×10-10 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 则下列有关说确的是( ) A.等物质的量浓度的溶液pH关系为: Na2CO3>NaCN>CH3COONa B.amol·L-1HCN溶液与bmol·L-1NaOH溶液等体积混合,所得溶液中c(Na+)>c(CN-),则a一定小于b C.冰醋酸中逐渐滴加水,则溶液的导电性、pH均先增大后减小 D.NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO )+c(CO ) 6.将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( ) A.c(H+) B.Ka(HF)C. D. 7.25℃时,用水稀释0.1mol·L-1的氨水,溶液中随着水量的增加而减小的是( ) ① ② ③c(H+)·c(OH-) ④ A.①②B.③C.③④D.②④ 8.室温时,M(OH)2(s) M2+(aq)+2OH-(aq) Ksp=a。 c(M2+)=bmol·L-1时,溶液的pH等于( ) A. lg( )B. lg( )C.14+ lg( )D.14+ lg( ) 9. (1)25℃时,强酸A溶液的pH=a,强碱B溶液的pH=b,且a+b=14,若两者等体积混合后,溶液的pH=________,此时溶液中盐的阳离子浓度大于阴离子浓度,其原因可能是_____________________。 (2)水的电离平衡如右图所示,若A点表示25℃时水的电离平衡状态,当升高温度至100℃时水的电离平衡状态为B点。 100℃时pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的盐酸混合,并保持100℃的恒温,欲使混合溶液的pH=7,求Ba(OH2)溶液与盐酸的体积比为________。 (3)常温常压下,空气中的CO2溶于水达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5mol·L-1。 若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,求H2CO3 HCO +H+的平衡常数K1=________(已知10-5.60=2.5×10-6)。 10.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________(填写符号)。 a.氯水中存在两种电离平衡b.向氯水入SO2,其漂白性增强 c.向氯水入氯气,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 H2CO3 电离平衡常数 4.7×10-8 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 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 ________________________________________________________________________。 11.国某知名大学实现了在400℃、65MPa压力下由二氧化碳与氢气合成乙醇的实验: 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。 (1)该温度下,在1L密闭容器入CO2和H2,10min后生成了4.6g乙醇,则10min用CO2表示的平均反应速率为________。 (2)该反应的平衡常数表达式为______________________________________________。 (3)请用上述反应中的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态。 ①________________________________________________________________________; ②______________________________
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- 平衡常数 专题 练习