2020年高考化學(xué)提升突破專題十五 四大平衡常數(shù)的應(yīng)用(含答案)

2122223p2122223p專題15

四大平衡數(shù)的應(yīng)用—證據(jù)理與模型認(rèn)廣義的化學(xué)平衡包括狹義的化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等四大化學(xué)平衡，·夏特列原理（化學(xué)平衡移動(dòng)原理）適用于四大平衡體系。四大平衡常數(shù)指化學(xué)平衡常數(shù)、弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)、水的離子積常數(shù)及難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)，各種平衡常數(shù)（化學(xué)平衡常數(shù)、電離平衡數(shù)、水解平衡常數(shù)、溶度積）均為溫度的函數(shù)。平衡常數(shù)，使化學(xué)由定性描述走向定量研究，使化學(xué)問題數(shù)學(xué)化．近年來高考考查形式主要有化學(xué)平衡常數(shù)及其變式、，酸弱堿的電離常數(shù)Ka或Kb，水解常數(shù)Kh，度積常數(shù)，以及各種綜合計(jì)算。這部分要培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)之一是微粒觀．在溶液中，離子的濃度大小關(guān)系和等式關(guān)系鍵是要知道它們是從哪里來，又到哪里去了．并巧用這三個(gè)守恒和四大平衡關(guān)系以及四個(gè)平衡常數(shù)解決相關(guān)的題目。．【2019新課標(biāo)Ⅱ】環(huán)戊二烯（回答下列問題：

）是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。（1已知：H(g)+(g)

2HI(g)

(g)+H(g)ΔH=

ΔH=100.31②

①對(duì)于反應(yīng)：

(g)+I(g)(g)+2HI(g)③H=___________kJ·mol?

。（2某溫度下，等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯（）在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)③，起始總壓為10，平衡時(shí)總壓增加了，環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率_________該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________Pa。到平衡22p222p2后，欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施__________（填標(biāo)號(hào)）A．通入惰性氣體C．增加環(huán)戊烯濃度【答案】（1）89.3（2）％3.56×104

BD

B．高溫度D．加濃度【解析】（）據(jù)蓋斯定律①②可得反應(yīng)③的ΔH=89.3kJ/mol；（）設(shè)反應(yīng)碘單質(zhì)與環(huán)戊烯均為，衡時(shí)環(huán)烯反應(yīng)了，據(jù)題意可知；（）+I（）

（）（）增加的物質(zhì)的量1mol1mol2mol1molxmol2n×20%得，化率為0.4n/n×100%=40%；（）+I（）

（）+2HI（）P（）0.5×105

0.5×10

5

0ΔP0.5×10

0.5×10

0.5×10×40%1×10×40%P（）0.3×105

0.3×10

5

0.2×10

5

0.4×10

50.4K=55

5

=3.56×10；A一入惰性氣體于對(duì)反應(yīng)物和生成物濃度無影響率變衡不移動(dòng)A錯(cuò)升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，環(huán)戊烯轉(zhuǎn)化率升高，故B正確．增加環(huán)戊烯的濃度平衡正向移動(dòng)，但環(huán)戊烯轉(zhuǎn)化率降低，故C錯(cuò)誤；增I的濃度，平衡正向移動(dòng)，環(huán)戊烯轉(zhuǎn)化率升高，故D正確；【素養(yǎng)解讀】本題以環(huán)戊烯和環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化等熱化學(xué)方程式為情境，要求我們利用蓋斯定律題，利用差量法計(jì)算轉(zhuǎn)化率、三行式法計(jì)算平衡常數(shù)，根據(jù)平衡移動(dòng)原理解釋財(cái)務(wù)的措施，關(guān)鍵是要深理解平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓型化學(xué)平衡常數(shù)的解題模型。awmspawmspw24化學(xué)平衡是四大平衡的基礎(chǔ)，掌握化學(xué)平衡會(huì)提高其他平衡問題的處理能力。解決化學(xué)平衡相問題最關(guān)鍵是對(duì)研究對(duì)象即可逆反應(yīng)充分理解．讓學(xué)生必須建相同條”、“同向兩個(gè)方向進(jìn)”并且不進(jìn)行到底思想認(rèn)識(shí)，然后才上升到論知識(shí)學(xué)習(xí)理解。1．定化學(xué)平衡常數(shù)是指在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度以化學(xué)計(jì)量數(shù)指數(shù)的冪的乘積與反應(yīng)物濃度以化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積的比值，是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)常數(shù)就是反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)稱平衡常數(shù)，用K表示．衡常數(shù)的大小反映了平衡體系正向進(jìn)行程度的大小。2．表達(dá)式對(duì)于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)n

以一元弱酸HA為：表達(dá)式

＋q，在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)：pqK＝()c(B)

HA數(shù)K＝

H＋A電常c(H)c(A-)(HA)

K＝)·c)

MA的和溶液：K＝mc(A影響

只與溫度有關(guān)高度，只溫度有關(guān)，升

只與難溶電解質(zhì)的性只與溫度有關(guān)因素

K值大

高溫度K增

質(zhì)和溫度有關(guān)3．影響因素內(nèi)因：物質(zhì)本身的性質(zhì)．例如：多元弱酸的電離常數(shù)逐級(jí)減小，就是物質(zhì)本身的性質(zhì)決定的．別要注意的是，多元弱酸第1步電離的會(huì)制后續(xù)電離，但不會(huì)影響K值外因只溫度有關(guān)與濃度堿性等因素?zé)o關(guān)于放熱反應(yīng)升變小降變吸熱反應(yīng)：升K變；降低K變?！镜淅龑梦鲙煷蟾街腥！砍叵聦Ⅺ}酸溶液滴加到聯(lián)NH)的溶液中，混合溶液中的微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)-

變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤是26242525252625b1225226242525252625b122525226b224b1224262425b12424252526252524252424225b12432A.反+NH=2N+

的pK=90(已pK=lgK)B.NHCl溶中存:-

)+c(OH-

)=c(NH+

)+2c(NH2+)+c(H+HCl溶中K(N)=10-6【答案】

)【解析】、由

N+

的電離方程式

NH+ONH2+-

可得

K(N＝，則K(N)/K(NH)＝

，即為反應(yīng)N+NH=2NH+

的K=K(NH)/K(NH)=

，所以pK=9.0，錯(cuò)誤；B、NHC1溶液中存在電荷守恒為c(Cl-

)+c(OH-

)=c(N+

)+2c(NH

)+c(H)，正。、HC1溶液中因NH+

的水解使溶液呈酸性，所以+

)＞-

，正確D、圖象可知當(dāng)-

)=6時(shí)，和NH+

的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等，可推知其濃度相等，由N的離方程式+H

N+

+OH-

，得K(NH)＝正；答案選A【素養(yǎng)解讀】本題的難點(diǎn)是寫出聯(lián)氨的電離方程式，類似于·HO的電離，根據(jù)電離方程式，結(jié)圖象中交叉點(diǎn)的含義，就能正確解答。1天某溫度下，

HNO

2

和

CH3

的電離常數(shù)分別為.0

和.7

。將

和體積均相同的兩種酸溶液分別稀釋，其H隨加水體積的變化如圖所示。下列敘述正確的是12spspspspsp212spspspspsp2342A．曲線Ⅰ代表

HNO

溶液B．液中水電離程度b點(diǎn)c點(diǎn)C．c點(diǎn)到d點(diǎn)，溶中

cc

保持不變（其中HA

、

A

分別代表相應(yīng)的酸和酸根離子）．同體積a點(diǎn)兩溶液分別恰中和后，溶液中Na相2新標(biāo)Ⅱ絢麗多彩的無機(jī)顏料的應(yīng)用曾創(chuàng)造了古代繪畫和彩陶的輝煌。硫化(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料，其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是．圖中a和b分別為T、溫度下CdS在水中的溶解度．圖中各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的的系為：(n)<(p)<K(q)．向m點(diǎn)溶液中加入少量S固體，溶液組成由m沿mpn線向方向移．度降低時(shí)，點(diǎn)飽和溶液的組成由沿qp線方移動(dòng)3北實(shí)驗(yàn)測(cè)0.5mol·LCH溶液0.5?1圖所示。下列說法正確的是

CuSO溶液以及O的H隨度變化的曲線如34w343K44ababa34w343K44abababA．隨溫度升高，純水+

)>(OH

)．隨溫度升高，CHCOONa溶的(OH)減．隨溫度升高，CuSO溶pH變改變與水解衡移動(dòng)共同作用的結(jié)果D．溫度升高，溶液和uSO溶液的pH均低，是因?yàn)镠COO同

、2+

水解平衡移動(dòng)方向不4甘省定西市隴西縣第一中學(xué)高三下學(xué)期適應(yīng)性訓(xùn)練溫下向mL0.1L?1氨中滴加一定濃度的稀鹽酸，溶液中由水電離的氫離子濃度隨加入鹽酸體積的變化如圖所示。則下列說法正確的是A．常溫下，mol·L?1氨中NHO

的電離常數(shù)約

B．、之間的點(diǎn)一定滿足：+C．點(diǎn)溶液中+)<c(Cl?)

?

)>c(OH)>c(H

+

)．點(diǎn)表溶液呈中性5四省成都市高三下學(xué)期第三次診斷性檢℃濃度均為0.1mol/L的HA溶液和溶按積分別為和V混，保持+V=100mL，生成的BA可于水。已知V、與合液pH關(guān)如圖。下列說法錯(cuò)誤的是244wabhsp244wabhspA．曲線表示HA溶液體積B．點(diǎn)存在?

)+c(OH)=c(B

+

+

)．電離平衡常數(shù)．向點(diǎn)液加入NaOH水的電離程度減小6安徽省蚌埠市高三第一次質(zhì)量監(jiān)測(cè)下20mL0.05mol·

1

的某稀酸HB溶中入0.1mol·L

氨水，溶液中由水電離出氫離子濃度隨滴入氨水體積變化如圖。下列分析正確的是．溶液可能為酸性，也可能為堿性．、B、三點(diǎn)溶液的pH是漸減小，、、三溶液的pH是漸增大C．溶液中離子濃度大小關(guān)系c(NH+

)>c(B2

)>c(OH

)>c(H

)．點(diǎn)液+

)=2c(B

2)物質(zhì)在水溶液中有四個(gè)平衡體系，分別是水的電離平衡、弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平和沉淀溶解平衡．應(yīng)用到四個(gè)平衡常數(shù)：水的離子積常數(shù)、電體質(zhì)的電離平衡常數(shù)K和K、類的水解平衡常數(shù)、淀溶解平衡常數(shù)K。2017年課標(biāo)中要求我們：認(rèn)識(shí)化平衡常數(shù)是表征反應(yīng)限度的物理量，知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義。了解濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)的相對(duì)大小與反應(yīng)方向間的聯(lián)系。能書寫平衡常數(shù)表達(dá)式，能進(jìn)行衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的簡(jiǎn)單計(jì)算，能利用平衡常數(shù)和濃度商的關(guān)系判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡及平衡移動(dòng)的向。引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷化學(xué)平衡常數(shù)模型建構(gòu)的過程，結(jié)合具體實(shí)例，促使學(xué)生體會(huì)化學(xué)平衡常數(shù)在判平衡2322222w2w22233232sp12322222w2w22233232sp12132322狀態(tài)、反應(yīng)方向，分析預(yù)測(cè)平衡移動(dòng)方向等方面的功能價(jià)值；通過交流討論活動(dòng)，幫助學(xué)生形基于濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)的比較分析等溫條件下平衡移動(dòng)問題的基本思路。1．【案C【解析知相的倍數(shù)變大的性比I的性強(qiáng)表HNO代CH，故A錯(cuò)；、抑制水電離，點(diǎn)小酸性強(qiáng)，對(duì)電離抑制程度大，故B錯(cuò)；、Ⅱ代表HNO，c(HNO)c(OH

)/c(NO-

)=c(H+

)c(OH)/[c(H)·c(NO-)]=k/k(HNO為的離子積常數(shù)為HNO的電離常數(shù)常只與溫度有關(guān)不變變C正確pH均同和CHCOOH溶液，（）（HNO）分別滴加同濃度的NaOH液至恰好中和CHCOOH耗的氫氧化鈉溶液體積多，HNO消耗的少，故D錯(cuò)；故選。2．【案B【解析CdS在中存在沉淀溶解平衡CdS(s)?Cd(aq)+S2-(aq)，溶度積K=c(Cd2+c(S在飽和溶液中，2+2-)，合圖象可以看出，圖中和b分別表示T和T溫下CdS的解度，項(xiàng)確；B.的淀溶解平衡中的溶度積受溫度影響n和p點(diǎn)均在溫度為T條下所測(cè)的對(duì)應(yīng)離子濃度，則其溶度積相同項(xiàng)錯(cuò)誤m點(diǎn)達(dá)到沉淀溶解平衡其中加入硫化鈉后衡逆反應(yīng)方向移動(dòng))減小c(S2-增溶液組成由m沿mnp向p方移動(dòng)項(xiàng)正確從象中可以看出隨著溫度的升高，離子濃度增大明CdS(s)

?

Cd(aq)+S

2-(aq)為吸熱反應(yīng)溫降低時(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)飽和溶液的溶解度下降溶液中的c(Cd2+與c(S2-)同減小，會(huì)沿qp線點(diǎn)方向移動(dòng)D項(xiàng)確；答案選B。3．【案C【解析】水的電離為吸熱過程，升高溫度，促進(jìn)水的電離；鹽類水解為吸熱過程，升高溫度促鹽類水解，據(jù)此解題；水的電離為吸熱過程，升高溫度，平和向著離方向移動(dòng)，水c+

).c(OH-

)=Kw減，故減小但)=c(OH故A不符合題意B.水電離為吸熱過程高溫度進(jìn)水的電離所以c(OH)增，醋酸根水解為吸熱過程，CH-

+HO?CHCOOH+OH

,升高溫度促進(jìn)鹽類水解，所以c(OH

增，故B不符合題意升溫度，促進(jìn)水的電離，故c(H增大；升高溫度，促進(jìn)銅離子水解Cu+2HCu(OH)+2H

+

，故c(H)增，兩者共同作用使pH發(fā)生變化，故C符合題意D.鹽類水解為吸熱過程，升高溫度促進(jìn)鹽類水解，故不合題意；綜上所述，本題應(yīng)選。4案Bb43244w424b43244w42424244【解析】常下0.1mol/L的水溶液中（+

）mol/L，（?

）?14mol/L=0.001mol/L，K（+

）（）（?HO）

?3×10?3?5mol/L，故正；b間的任意一點(diǎn)，溶液都呈堿性，則（+

）（?

合電荷守恒得（?）（+

（

）（）相對(duì)大小與所加鹽酸的量有關(guān)故錯(cuò)C.根圖知c點(diǎn)電離出的氫離子濃度最大好應(yīng)生成氯化銨，銨根水解溶液呈酸性，結(jié)合電荷守恒得（NH+

）（

?

C正確D.b點(diǎn)溶液中（+

）=10

?7mol/L，常溫下+

）（?

）=10

?14，所以c（+

）（?

液中性，故正確。故選B5案C【解析由可知，當(dāng)溶與溶液等體積混合時(shí)，溶液的pH>7，著曲線I體的增大，溶液的pH逐增大，說明曲線I表示BOH溶液的體積，則曲線II表HA溶液體積，故A正；B.根圖像，x點(diǎn)HA溶液體積大于溶液等體積，溶液為HA和BA的混合溶液，