江苏省高三化学二轮复习 专题21 解决与平衡常数相关的问题精品学案.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，