专题21.解决与平衡常数相关的问题答案.doc

专题21.解决与平衡常数相关的问题 考试说明中：理解化学平衡和化学平衡常数的含义，能用化学平衡常数进行简单计算。能运用溶度积常数进行简单计算。了解水的离子积常数。高考试卷中：考查化学平衡常数表达式，化学平衡常数变化情况及化学平衡方向，用化学平衡常数计算反应物的转化率，溶度积常数与应用，水的离子积常数相关问题答题过程中：掌握平衡常数的表达式和含义，明确平衡常数是随温度变化的，不随溶液中的离子浓度的实际值而发生变化。对比化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数相应的知识点，触类旁通地解决问题。一能力展示1.在密闭容器中，将1.0 mol CO与1.0 mol H2O混合加热到800，发生下列反应：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）。一段时间后该反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.5 mol。则下列说法正确的是A800下，该反应的化学平衡常数为0.25 B427时该反应的平衡常数为9.4，则该反应的H0 C800下，若继续向该平衡体系中通入1.0 mol的CO（g），则平衡时CO物质的量分数为33.3% D800下，若继续向该平衡体系中通入1.0 mol的H2O（g），则平衡时CO转化率为66.7%2.某溶液在250C时由水电离产生的H+浓度为1.010-12 mol L-1，下列说法正确的是 A. 该溶液的pH可能为2 B. 向该溶液中加入铝片一定有氢气产生 C. 若该溶液中的溶质只有一种,它一定是酸或碱 D. HCO3- 、HS-、HPO42-等离子在该溶液中不能大量共存3.向物质的量浓度均为0.01 的和混合溶液中，滴加溶液，先沉淀的离子是 ，当两种常常共存时，溶液中 。（此温度下，、）过程分析：1.800平衡时，C（CO）0.5 /Vmol/L, C（H2O）0.5 /Vmol/L, C（CO2）0.5 /Vmol/L，C（H2）0.5 /Vmol/L，化学平衡常数K C（CO2）C（H2）/ C（CO）C（H2O）1。如果427时该反应的平衡常数为9.4，现在800时该反应的平衡常数为1，温度升高K变小，说明该反应的H0。通入1.0 mol的H2O，通过列式计算K，平衡时CO转化率为66.7%答案：BD2. 由水电离产生的H+浓度为1.010-12 mol L-1，水的离子积常数Kw1.010-14,溶液中H+浓度可能有两种情况：一是H+浓度为1.010-2 mol L-1，pH可能为2, 二是OH浓度为1.010-2 mol L-1，pH可能为12, 答案：BD。3.谁先沉淀，就看谁需要的浓度小，对于来说， ；对于来说，。因为所以先沉淀。两种沉淀共存时，溶液中浓度是相同的精要点评：1.要认识清楚化学平衡常数表达式和含义以及温度对平衡常数的影响，注意分清反应物与生成物，紧紧围绕平衡常数表达式来开展一系列计算和判断。2.化学平衡常数其用途之广，概括起来，无非是直接应用和综合应用两个方面。通过平衡常数可以直接判断一个反应进行的程度；也可以间接的通过平衡常数来判定反应的热效应和反应进行的方向；通过平衡常数也可以很好的解释浓度、压强和催化剂对平衡的影响；当然，平衡常数还可以应用于各种计算，求某些特定物质的转换率和浓度二能力培养1.25时，在含有Pb2、Sn2的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)Pb2(aq)Sn2(aq)Pb(s)，体系中c(Pb2)和c(Sn2)变化关系如下图所示。 下列判断正确的是A往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2)增大 B往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2)变小C升高温度，平衡体系中c(Pb2)增大，说明该反应H0D25时，该反应的平衡常数K2.2分析：由于铅是固体状态，往平衡体系中加入金属铅后，平衡不移动，c(Pb2)不变；往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，平衡向左移动，c(Pb2)变大；升高温度，平衡体系中c(Pb2)增大，平衡向左移动，说明该反应是放热反应，即H0；25时，该反应的平衡常数K=0.22/0.10=2.2，故D项正确。答案：D2.高炉炼铁中发生的基本反应之一：FeO(s)CO(g) Fe(s)CO2(g)(正反应吸热)，其平衡常数可表示为K，已知1 100时，K0.263。(1)温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值_，平衡常数K值_(“增大”、“减小”或“不变”)。(2)1 100时测得高炉中c(CO2)0.025 mol/L，c(CO)0.1 mol/L，在这种情况下，该反应是否处于平衡状态_(填“是”或“否”)，此时，化学反应速率v正_v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是_。分析：因为正反应吸热，温度升高化学平衡向正反应移动，高炉内CO2和CO的体积比值增大，平衡常数K值也增大。1 100时测得高炉中c(CO2)0.025 mol/L，c(CO)0.1 mol/L，Q0.025 mol/L/0.1 mol/L0.250.263，化学平衡向正反应移动，v正大于v逆。答案：（1）增大、增大（2）否、大于、浓度商Q小于平衡常数K。3.已知25时，Ksp(CaSO4)7.10105。在1L 0.100 molL1 CaCl2溶液中加入1 L 0.2 molL1Na2SO4溶液，充分反应后（假设溶液的体积变化忽略不计），则溶液中Ca2物质的量浓度为： molL1。分析：Ca2+ + SO42- =Ca SO4 n(SO42-) =0.2 mol, n (Ca2+) =0.1 mol ,理论消耗Ca2+0.1 mol 、SO42-0.1 mol ，c(SO42-)=(0.2-.01) mol / 2 L =0.05 mol/L , c (Ca2+) = Ksp(CaSO4) / c(SO42-)=7.10105 / 0.05 mol/L =1.42 103mol/L. 答案：1.42 103mol/L.方法指导：1. 当温度升高时，吸热反应的平衡常数增大，放热反应的平衡常数减小；可以根据温度变化时K的变化来判断反应的热效应。2. 平衡转化率的计算要抓住整个反应中各物质的“初始状态”、“转化部分”、“平衡状态”各组分的浓度或物质的量，进行列式求算三能力测评1. 某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（提示：BaSO4(s)Ba2+ (aq)SO42(aq)的平衡常数Kspc(Ba2+)c(SO42)，称为溶度积常数。）A. 加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点 B. 通过蒸发可以使溶液由d点变到c点C. d点无BaSO4沉淀生成D. a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp2.在温度t1和t2下，X2(g)和 H2反应生成HX的平衡常数如下表：化学方程式K (t1 )K (t2) 21.8 4334（1）已知t2 t1，HX的生成反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。（2）仅依据K的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加，_（选填字母）a. 在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低 b. X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱c. HX的还原性逐渐 d. HX的稳定性逐渐减弱3.将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。该反应的H=+206 kJmol-1。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH4的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）。4. 一氧化碳是一种重要的化工原料。（1）高炉炼铁中发生的反应之一是：FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) H=-1kJ/mol。温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。已知1100时，该反应平衡常数K=0.263，现测得高炉中（CO2）=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，此时该反应 .A向正反应向向进行 B处于平衡状态 C向逆反应方向进行（2）合成氨工业中需将原料气中的CO变成CO2除去。在密闭密器中将CO和H2O混合加热到800，达到下列平衡：W ww.k s5u.co mCO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.0若平衡时n(H2O)/n(CO)=1，则CO转化为CO2的转化率为 。解题分析：1. A项，当加入Na2SO4溶液时，c(SO42)增大，因Ksp为常数，则c(Ba2+ )就会减小，故A错；B项，蒸发可以会使溶液的c(SO42)和c(Ba2+ )都变大，故B错；C项，在d点时，因其在沉淀溶解平衡点c点的下方，c(Ba2+ )较小，故它们浓度的乘积小于Ksp，则无无BaSO4沉淀生成，C正确；D项，因a、c两点对应的都是在相同的温度下的Ksp，故二者的Ksp相同，D错。答案：C2.（1）由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以HX的生成反应是发热反应；（2）K值越大，说明反应的正向程度越大，即转化率越高，a正确；反应的正向程度越小，说明生成物越不稳定，越易分解，因此选项d正确；而选项c、d与K的大小无直接联系。答案：（1）发热（2）a、d3. 答案：91%4.（1）减小 A（2）50.0%（2分）（3）防错机制：1， 化学平衡常数与反应物的性质和化学反应书写的方式有关，且它只受温度的影响，与浓度无关。2. 解题时注意把握化学平衡常数表达式的书写方法，理解平衡常数的意义和应用四能力提升1.参考合成反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）的平衡常数：温度/0100200300400平衡常数667131.910-22.410-4110-5下列说法正确的是。A该反应正反应是放热反应 B该反应在低温下不能自发进行，高温下可自发进行，说明该反应S K3 K2，据此所做以下推测合理的是 NH3+H+NH4+ （平衡常数为K1） Ag+ClAgCl（平衡常数为K2）Ag+2NH3Ag(NH3)2+（平衡常数为K3）A氯化银可溶于氨水 B银氨溶液中加入少量氯化钠有白色沉淀C银氨溶液中加入盐酸有白色沉淀 D银氨溶液可在酸性条件下稳定存在3.已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)1.01016。下列关于不溶物之间转化的说法中错误的是A AgCl不溶于水，不能转化为AgIB 两种不溶物的Ksp相差越大，不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物C AgI比AgCl更难溶于水，所以，AgCl可以转化为AgID. 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动4. 已知：25C时，KspMg(OH)25.611012，KspMgF27.421011。下列说法正确的是A. 25C时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大B. 25C时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)增大C. 25C时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20mL 0.01mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小D. 25C时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF25.高温及一定催化剂作用下，某反应达平衡，平衡常数K=。恒容时，温度升高，H2 浓度减小。下列说法正确的是A将容器体积变为原来2倍，CO的平衡浓度变为原来的2倍B恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C升高温度，逆反应速率减小D该反应化学方程式为CO2 H2CO H2O ；H06. 室温下向10mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后，下列说法正确的是A.溶液中导电粒子的数目减少B.溶液中不变C.醋酸的电离程度增大，c(H)亦增大D.再加入10mlpH=11的NaOH溶液，混合液pH=77. 根据右表提供的数据，判断在等浓度的。、混合溶液中，各种离子浓度关系正确的是ABC D8.(1)在一定条件下，将l mol N2 与3 mol H2 混合于一个10 L密闭容器中，反应达到平衡时，A点混合气体中氨占25，试回答：N2的转化率为 ；右图中在状态A时