2016屆高考化學一輪總復習-五大平衡常數(shù)的比較及應用(含解析)

1、專題強化訓練(七)五大平衡常數(shù)的比較及應用一、選擇題(本題包括 7 小題，每題 6 分，共 42 分)1. 化學平衡常數(shù)K弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)Ka或&及溶度積常數(shù)KSp是高中化學中常見的幾種常數(shù)。它們都能反映相應的可逆變化進行的程度，下列關(guān)于以上常數(shù)的說法正確的是()A. 對于可逆反應，若改變條件使平衡右移，則達到新的平衡時的平衡常數(shù)K一定增大1 1B. 一定溫度下，在 amol L 的飽和石灰水中加入適量的bmol L CaCh 溶液(ba)，則一定有 Ca(OH)2析出C. 相同溫度時，CHCOOH 勺電離平衡常數(shù)Ka與 NH H2O 的電離平衡常數(shù) K相等，所以 NHHCO 的

2、水溶液顯堿 性D. 升高溫度，以上常數(shù)均增大【解析】選 G 只有改變溫度，化學平衡常數(shù)才會改變，A 選項錯誤；依據(jù) K4Ca(OH)2=c(Ca2+) C2(OH),加入 CaCl2后溶液中的 c(Ca2+)增大，但溶液體積也增大，c(OH)降低，最終 c(Ca2+) c2(OH)的值可能小于KSpCa(OH)2 , B 選項錯誤；C 選項，由電離平衡常數(shù)相等，可知CHCOON4顯中性，但醋酸的酸性大于碳酸的酸性，所以 NHHCO 的水溶液顯堿性，正確；化學反應有的吸熱有的放熱，升溫，平衡常數(shù)K可能增大也可能減小，故 D 錯誤。2. (2015 湘潭模擬)25C時，水的電離達到平衡：H2O 一

3、口+OH，下列敘述正確的是()A. 將純水加熱到 95C時，K變大，pH 不變，水仍呈中性B. 向純水中加入稀氨水，平衡逆向移動，c(OH-)增大，K變小C. 向純水中加入少量碳酸鈉固體，c(H+)減小，K不變，影響水的電離平衡D. 向純水中加入醋酸鈉或鹽酸，均可抑制水的電離，K不變【解析】選 G 水的電離吸熱，將純水加熱，電離平衡正向移動，c(H+)、c(OH-)均增大但仍相等，因此KW變大，pH 變小，水仍呈中性，A 錯；向純水中加入稀氨水，溶液中c(OH)增大，電離平衡逆向移動，但KW只與溫度有關(guān)，因此保持不變，B 錯；向純水中加入少量 N&CO 固體，溶液中 c(H+)減小，水

4、的電離平衡正向移動，但K不變，C 對；當向純水中加入醋酸鈉時，促進水的電離，D 錯?！炯庸逃柧殹?不同溫度下，水溶液中的c(H+)與 c(OH-)的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()1r(H+)/mobL_A.若從 a 點到 c 點，可采用在水中加入酸的方法B. b 點對應的醋酸中由水電離出的c(H+)=10-6mol L-1C. c 點對應溶液的 Kv 大于 d 點對應溶液的 KwD. TC時，0.05mol L-的 Ba(0H)2溶液的 pH=11【解析】選 D。a 點對應的 c(H+)和 c(OH)相等，同理 c 點對應的 c(H+)和 c(OH)也相等，溶液一定呈中性，從 a 點到

5、 c 點，可以采用升溫的方法，A 項錯誤；Kv只與溫度有關(guān)，同溫度下不同酸堿性溶液的Kw相同，a點和 b 點的KV都是 10-14，c 點和 d 點的Kw都是 10-12，酸和堿溶液都會抑制水的電離，酸溶液中由水電離的c(H+)與溶液中的 c(OH-)相等，故 b 點 c水電離(H+)=c(OH-)=10-8mol L-1,BC 項均錯誤；TC時，K=10-12,0.051 + 11 1mol L-的 Ba(OH)2溶液的 c(H )=10-mol L-, pH=11, D 項正確。3.某溫度下，在一容積可變的密閉容器中，發(fā)生反應2A(g)+B(g) 2C(g)，反應達到平衡時，A、B 和 C

6、的物質(zhì)的量分別為 4 mol、2 mol、4 mol。保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量作如下 調(diào)整，可使平衡右移的是( )A.均減半 B.均加倍C.均增加 1 molD.均減少 1 mol【解析】選 G 在容積可變的情況下，如果均加倍或均減半，對平衡時的各物質(zhì)來講，濃度均沒有發(fā)生變化，故正、逆反應速率均沒有發(fā)生變化，平衡不發(fā)生移動。對C、D 可以作如下分析狀態(tài)I狀態(tài)u狀態(tài)m上述三種狀態(tài)是等效的。對于C 項，相當于在狀態(tài)川的情況下再加入0.5 mol B , B 的濃度增加，平衡向正反應方向移動，符合題意。同理可知D 不正確。4.(2015 青島模擬)25C時，弱酸的電離平衡常數(shù)

7、如下表，下列說法正確的是( )弱酸CHCOOHHCNH2COK1.810-54.910-10-7K=4.31011K2=5.610-A. 等物質(zhì)的量濃度溶液 pH 關(guān)系：pH(NaCN)pH(NaCO)pH(CH3COONa)B. amol L-1HCN 與 bmol L-1NaOH 溶液等體積混合所得溶液中 c(Na+)c(CN-)，則 a 一定小于 bC.往冰醋酸中逐滴加水，溶液導電能力先增大后減小D.NaHCO 和 NaCQ 的混合液中：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC 3 )+c(c 3 )【解析】選 G 根據(jù)電離平衡常數(shù)可知，酸性CHCQQH2CQHCNHCS。A 項

8、，酸越弱，水解程度越大，所以等物質(zhì)的量濃度溶液pH 關(guān)系：pH(Na2CQ)pH(NaCN)pH(CHCQQNa)錯誤；B 項，amol L-1HCN 與bmol L-1NaQH 溶液等體積混合所得溶液中，若c(Na+)c(CN-)，由于 CN 易水解，則 a 小于 b 或 a 等于 b 都有可能，錯誤；C 項，往冰醋酸中逐滴加水，溶液中離子濃度先增大后減小，溶液導電能力先增大后減小，一2 -0 0正確；D 項，NaHCQ 和NQCQ的混合液中：c(Na+)+c(H+)=c(QH-)+c(HC 3 )+2c(C 3 )，錯誤。【加固訓練】 若 25C 時某一元酸 HA 的電離平衡常數(shù)Ka=11

9、0-8，將 0.1 mol L-1的 HA 溶液和 0.1 mol L-1的 NaA溶液等體積混合后，則混合溶液()A.呈中性 B.呈堿性D.不能確定溶液的酸堿性+ - -8 - -HA H+AKa=110 A+H2QQH+HA1 X10-14c(HA)XKwc(H )Xc(A )C.呈酸性【解析】選 B。溶液中存在:=110-6。因K&,即水解大于電離，故c(QHjc(H+)，溶液顯堿性。5將 1 mol H2Q(g)和 1 mol CQ(g)充入反應容器中，發(fā)生反應CQ(g)+H2Q(g)CQ(g)+H2(g)，達到平衡時,有 2/3的 CQ2 mol H20(g)充入同一反應容器

10、中，當反應達到平衡后，混合氣體中 CQ 的體積分數(shù)可能為(A.22.2%B.28.2%C.33.3%D.37.8%【解析】選 B。首先計算出反應的化學平衡常數(shù)。設(shè)容器體積為起始/mol-L-1:1 100變化/mol-L-1:2/3 2/3 2/3 2/3平衡/mol-L-1:1/3 1/3 2/3 2/3在相同條件下，充入1 mol CQ(g)和 2 mol H20(g)，則有:CQ(g)+H2Q(g)CQ(g)+H2Q(g)22K=c(CQ2) C(H2)/C(CQ)C(H2O)=(2/3)心 =4x起始/mol-L-1:1200變化/mol-L-1:xxxx平衡/mol-L-1:1-x

11、2-x xx【方法規(guī)律】 本題也可以用極值法進行求解，第一次充入1 mol H20(g)和 1 mol CO(g)，達到平衡時 CO 的轉(zhuǎn)化率為 2/3。第二次充入物質(zhì)的量相當于第一次充入后再次充入 的轉(zhuǎn)化率大于 2/3 , CO 的體積分數(shù)一定大于 22.2%oCO定不可能完全轉(zhuǎn)化為CO,所以其體積分數(shù)一定小于 1/3，即 33.3%，故只有選項 B 滿足條件。6.(2015 桂林模擬)已知：某溫度時，Ksp(FeC2O4)=2.010-7, Ksp(CaC2O4)=2.510-9。下列說法不正確的是()2+2+A.向NQGQ溶液中加入 FeC與 CaCl2，當兩種沉淀共存時，溶液中c(Fe

12、 ) : c(Ca )=80 : 1B.向 FeQQ 懸濁液中加入適量 CaCl2,可以生成 CaCQ 沉淀51C.CaGO 飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為510 mol LD.FeCzQ 的溶解度小于 CaGQ 的溶解度7.(2015 安慶模擬)N2Q 是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生以下反應:2N2Q(g)4NQ(g)+O2(g) H0TC時，向密閉容器中通入 NbQ,部分實驗數(shù)據(jù)見下表:t/s05001 0001 500-1c(N2O)/mol L5.003.522.502.50下列說法中不正確的是()A.500 s 內(nèi) N2O5分解速率為 2.9610-3mol L-1 s2K=c(CQ

13、) C(H2)/C(CO)C(H2O)=X/(1-x)-(2_x)=4 ，解得 x0.845，即 $ (CO2)= 100%=28.2%1 mol H20(g)，平衡正向移動，所以 CO【解析】選 DoA 選項，向 NaOO 溶液中加入FeCl2與 CaCl2,當兩種沉淀共存時，c(Fe2+):c(Fe2 +)c(C2O2；)-72.0 X 10c(Ca2+)=80：1，正確；B 選項，根據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化原理，溶解度較大的物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化成溶解度較小的物質(zhì)，正確;C 選項，CaCO 飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為 /石(：応()1 )= 2.5 x 105=510-(mol L-1) ; D 選項不正確。x

14、B.T1C下的平衡常數(shù)K=125,平衡時 NQ 的轉(zhuǎn)化率為 50%B.n中的數(shù)據(jù)可能是通過增大C 的濃度來實現(xiàn)的C. TiC下的平衡常數(shù)為Ki, T2溫度下的平衡常數(shù)為屜，若TIT2，則Ki5.00mol L-11i311【解析】選 Co 500 s 內(nèi) N2O5的分解速率為V(N2Q)=(5.00mol -L -3.52 mol -L ) - 500 s=2.9610 mol -L -s ,A 項正確;22O5(g) 4NO(g)+Q(g)D 項正確。中所示。ABCI-10.050 molL-10.050 molL-10.050 molLn-10.070 molL-10.070 molL-1

15、0.098 molL出-10.060 molL-10.060 molL-10.040 molLIV-10.080 molL-10.080 molL-10.12 molL針對上述系列實驗，下列結(jié)論中錯誤的是()起始濃度-1(mol L ):5.000轉(zhuǎn)化濃度(mol L-1):2.505.00平衡濃度-1(mol L ):2.505.002501.251.25N2O 的轉(zhuǎn)化率為50 0100%=50%平衡常數(shù)5.004x 1252K=2.50=125, B 項正確由于該反應是吸熱反應,故溫度升高平C 項錯誤;NaQ 濃度將大于原平衡的二倍,【加固訓練】有一興趣小組為探究外界條件對可逆反應A(g)

16、+B(g) .一 C(g)+D(s)的影響，進行了如下實驗。恒溫條件下，向一個容積為10 L 的密閉容器中充入1 mol A 和 1 mol B，反應達平衡時測得容器中各物質(zhì)的濃度如I中所示，然后改變條件做了另外三組實驗,重新達到平衡時容器中各成分的濃度分別如n、川、縮小體積為原來的,平衡逆向移動,B.n中的數(shù)據(jù)可能是通過增大C 的濃度來實現(xiàn)的A.由I中數(shù)據(jù)可計算出該溫度下反應的化學平衡常數(shù)K=20C. 若川中只是升高溫度，則與I比較，可以判斷出正反應一定是放熱反應D. 由W中的數(shù)據(jù)得出，通過壓縮容器的體積就可以實現(xiàn)【解析】選 0 選項 A 結(jié)論正確，由I中數(shù)據(jù)可計算出該反應的化學平衡常數(shù)。選

17、項B 結(jié)論正確，增大 C物質(zhì)的濃度，平衡左移， A、B 的濃度也會增大，但是達到新的平衡時 C 的濃度一定比開始時的大。選項 C 結(jié)論正確，分析川和I中的數(shù)據(jù)可知：升高溫度，平衡左移，說明逆反應是吸熱反應，則正反應為放熱反應。選項 D 結(jié)論錯誤，將中 A、B C 的濃度代入平衡常數(shù)表達式，計算出KM20,單純地通過壓縮容器的體積無法實現(xiàn)。二、非選擇題(本題包括 4 小題，共 58 分)8.(12 分)(1)三種弱酸 HA HzB、HC 電離常數(shù)的數(shù)值為1.810-5、5.610-11、4.910-10、4.310-7(數(shù)據(jù)順序已打亂)，已知三種酸和它們的鹽之間能發(fā)生以下反應：1HA+HR 少量

18、)一 A+H2B2H2B(少量)+C-HB+HC3HA(少量)+C-：=A +HC則三種酸對應的電離常數(shù)分別為(請?zhí)羁?：HAH2BHC&51.810-74.310(2)25C時，0.1 mol L-1的 H2D 水溶液中，用氫氧化鈉來調(diào)節(jié)溶液的pH,得到含有 H2D、HD、D2-三種微粒的溶液。1當溶液的 pH=7 時，c(Na+)=_(填微粒間量的關(guān)系)。+ 22當 c(Na )=c(D-)+c(H2D)+c(HD-)時溶液為 _ 溶液(填物質(zhì)的化學式)?！窘馕觥?1)由反應式知，酸性HAHB;由反應式知，酸性HBHCHB 由反應式知，酸性 HAHC則有K.(HA)K.(H2B)K

19、.(HC)Ka(HB-)。根據(jù)溶液中電荷守恒，得c(Na+)+c(H+)=c(HD-)+2c(D2-)+c(OH-)，當 pH=7 時，即 c(H+)=c(OH-)，則+ -2-c(Na )=c(HD )+2c(D )。根據(jù)物料守恒，只有當溶質(zhì)為NaHD 時，才能使溶液中 c(Na+)=c(D2-)+c(HD-)+ c(H2D)。答案：HAH2BHCKa2Ka-115.6104.910-10 c(HD-)+2c(D2-) NaHD9.(12 分)現(xiàn)有相同條件，同一容器中的三個反應:反應： Fe(s)+H20(g) =FeO(s)+H/g) H，平衡常數(shù)為K;反應：CO(g)+H2O(g)H(g

20、)+CO2(g)H2,平衡常數(shù)為反應： Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) 平衡常數(shù)為6在不同溫度下，部分Ki、K2的值如下:T/C700800K2.382.56Ka0.80(1)Ki的表達式為_根據(jù)反應推導出Ki、K2、K3的關(guān)系式：K3=_。800 C 時，向容積為 2 L 的恒容密閉容器中充入一定量的CO 和 H2O 維持恒溫，發(fā)生反應，反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表：反應時間/min0246n (CO)/mol1.200.900.80n (H2O)/mol0.600.20(A) 由以上信息推斷反應正反應為 _(填放熱”或吸熱”)反應。(B) 若在 800C時的恒壓密閉容器

21、中通入CO 和 H2O 各 1 mol 發(fā)生反應，當反應達到平衡后，維持溫度與壓強不變，ti時再通入各 1 mol 的 CO 和 H2O 的混合氣體，請在下圖中畫出正、逆反應速率v(正)、v(逆)在 t1后隨時間 t 變化的曲線圖?！窘馕觥?2)(A)可先算出 800C時K2=1.00，再算兩個溫度下K3,可知溫度升高為放熱反應；(B)兩邊氣體化學計量數(shù)相等，則V 不變，假設(shè)第一次 1 L,該溫度下K=1.00 ,則平衡時各 物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為-10.5 mol L ,再加入反應物各 1 mol，容積變?yōu)?2 L ,反應物濃度瞬間變?yōu)?.75 mol L-1，生成物濃度各變?yōu)?.25 mol

22、 L-1，新平衡與原平衡一樣，平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.5 mol L-1，則易畫出圖象來。K*減小，故反應正反應答案：K=C(H2)/C(H2O)KI/K2(A)放熱(B)10.(16 分)(2015 大慶模擬)運用化學反應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(填字母號)。a. 氯水中存在兩種電離平衡b. 向氯水中通入 SQ,其漂白性增強c. 向氯水中通入氯氣，c(H+)/c(CIQ-)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方向移動f.向氯水中加入少量固體NaQH 可能有 c(Na+)=c(CI-)

23、+C(CIQ-)常溫下，已知 25C時有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)：弱酸化學式HCIQHCQ電離平衡常數(shù)4.710-8-7K=4.310K2=5.610-11寫出 84 消毒液露置在空氣中發(fā)生反應的離子方程式 _。(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 mol L-1的一元酸 HA 等體積混合，所得溶液 pH=7,則 C1_0.1 mol L-1(填“=”或“w”),溶液中離子濃度的大小關(guān)系為 _ ?！窘馕觥?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 SQ,二者反應生成硫酸和鹽酸，其漂白性減弱；當氯水飽和時再通氯氣，C(H+)/C(CIQ-

24、)不變，若氯水不飽和再通氯氣，酸性增強會抑制次氯酸的電離，故比值增大；加水稀釋氯水，溶液中的QH 濃度增大；加水稀釋氯水，酸性減弱，對水的電離抑制作用減弱，故水的電離平衡向正反應方向移動；向氯水中加入少量固體NaQH 當溶液呈中性時，根據(jù)電荷守恒可推導出：c(Na+)=c(CI-)+C(CIQ-)。(2)由于次氯酸的電離平衡常數(shù)介于碳酸的兩級電離常數(shù)之間，因此84 消毒液露置在空氣中與二氧化碳反C.Kt、c(Os)D.C(CO2)、C(CO)應只能生成碳酸氫鈉。當 HA 為強酸時二者濃度相等，為弱酸時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 較時可根據(jù)電荷守恒進行推導。答案：(1

25、)aef-(2)CI0 +CO+H2OHClO+HC 、2HCIO2H+2C+Of+ - - +c(OH )=c(H )11.(18 分)CQ 和 CO 與我們的社會生活聯(lián)系相當密切，某化學課題組對此進行了探究。(1)CO2可用 NaOH 溶液吸收得到碳酸鹽。cCHCO J c(OH )b2_已知 25C時，C 3 水解反應的平衡常數(shù)(即水解常數(shù))K =Oo 0c(HCJ) : c(C )=2 : 1 時，溶液的 pH=_;若將 0.1 mol L-1Na2CO 溶液與 0.1 mol L-1NaHCO 溶液等體積混合，則混合后的溶液中2 - -ON0之-1c(C3)_c(HC3)(填“大于”

26、“小于”或“等于”)；0.1 mol L NetCO 溶液中c(OH-)-c(H )=_用含 c(HC 活)、C(H2CO)的關(guān)系式表示。常溫常壓下，飽和 CO 水溶液的 pH=5.6 , c(H2CO)=1.510-5mol L-1。若忽略水的電離及 HtCO 的第二級電離，貝 U HtCQHC3+H+的平衡常數(shù) K=_ 。(已知：10-5.6=2.510-6)02常溫下，0.1 mol -L-1NaHCO 溶液的 pH 大于 8,則溶液中 c(HtCO)_C(C3 )(填“” “=”或“”),原因是_(用離子方程式和必要的文字說明)。小李同學擬用沉淀法測定空氣中CQ 的體積分數(shù)，他查得Ca

27、CO、BaCO 的溶度積KSp分別為 4.9610_g2.5810。小李應該選用的試劑是 _。(5) 一定條件下，將 2 mol H2O(g)和 2 mol CO 充入容積固定的 1 L 密閉容器中，加熱至高溫，發(fā)生下列可逆反應：2H2O2f+Q；2CO+O，2CO。請回答下列問題：當容器內(nèi)的壓強不再發(fā)生改變時，測知下列各項中提供的物理量即可求出該條件下混合氣體平衡組成的是_(填序號，K 指反應的平衡常數(shù)， Ks指反應的平衡常數(shù))。=210-4，當溶液中C.Kt、c(Os)D.C(CO2)、C(CO)A.K、B.K、c(CQ)c(HCO)c(OH_)(4)Ba(OH)2(或 NaOH 溶液和

28、BaCb 溶液)【加固訓練】 用 CaSO 代替 O2與燃料 CO 反應，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO，是一種高效、清潔、 經(jīng)【解析】 將C(HC3)：c(C3 )=2 : 1 代入平衡常數(shù)表達式&=c(COZ3)=210-4,2 -2 -r因 C 3的水解能力比 HC” 30大，故 c(C 3 )VBaCO 的溶度積的數(shù)量級相同，所以采取生成的相對分子質(zhì)量大的，便于稱量計算，選擇由于 NaHCO 溶液的 pH 大于 8,說明 HC因為 CaCBa(0H)2。(5)設(shè)反應過程中H2O 轉(zhuǎn)化了xmol 2H2O = 2H2+Q的水解程度大于電離程度，得出L-1，CO 轉(zhuǎn)化了 ymo

29、l L-1，則有2CO +O2 =2CO起始(mol L-1)轉(zhuǎn)化(mol L-1)x/2 yy/2(x_y) 22V丄_“宀(y)則K1=(2 - x)2,匕(2-y) *，現(xiàn)要求出混合氣體的平衡濃度，則至少應知道D 不行，選項 D 只相當于給出一個條件，即只能求出y 而不能求出xOp答案：10 小于 c(HC-7(2)4.210)+2c(H2CO)02-0 溶液中既存在 HC 33 +M 也存在 HC 3 +HHCO+OH,溶液的 pH 大于 8,顯堿性，說明 HC、的水解程度大于電離程度得 c(OH-)=10-4mol L-1, c(H+)=K/c(OH-)=1O-10mol L-1, pH=10。)；c(H+)+c(HC)+2c(H2CO)=c(OH-) 濟的新型燃燒技術(shù)。反應為主反應，反應和為副反應。1 11CaSO(s)+CO(g) _=、CaS(s)+CQ(g)H=-47.3 kJ mol2CaSO(s)+CO(g) CaO(s)+CQ(g)+SO2(g)H2=+210.5 kJ molH3=-86.2 kJ mo(1)反應的平衡常數(shù)的對數(shù)lgK 隨反應溫度 T 的變化曲線如圖。結(jié)合各