高四化学一轮复习学案——四大平衡常数的重要应用.doc

高四化学一轮复习学案四大平衡常数的重要应用四大平衡常数的比较化学平衡常数(K)电离常数(Ka、Kb)水的离子积常数(Kw)难溶电解质的溶度积常数(Ksp)概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数称为电离常数一定温度下，水或稀的水溶液中c(OH)与c(H)的乘积在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之积为一常数表达式对于一般的可逆反应：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，在一定温度下达到平衡时：K(1)对于一元弱酸HA：HAHA，电离常数Ka(2)对于一元弱碱BOH：BOHBOH，电离常数KbKwc(OH)c(H)MmAn的饱和溶液：Kspcm(Mn)cn(Am)影响因素只与温度有关只与温度有关，升高温度，K值增大只与温度有关，升高温度，Kw增大只与难溶电解质的性质和温度有关考点一 化学平衡常数常考题型1.求解平衡常数；2由平衡常数计算初始(或平衡)浓度；3计算转化率(或产率)；4应用平衡常数K判断平衡移动的方向(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、计算转化率等，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。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/1 0001 1501 300平衡常数4.03.73.5请回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K_，H_0(填“”“Ksp(AgI) ，由此可以判断AgCl(s) I(aq)=AgI(s) Cl(aq)能够发生DKa(HCN)K3K2，据此所做的以下推测合理的是()A氯化银不溶于氨水 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3T 时，将6 mol A和8 mol B充入2 L密闭容器中，发生反应：A(g)3B(g)C(g)D(g)，容器中B的物质的量随时间变化如图中实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时，B的物质的量随时间的变化。下列说法正确的是()A反应开始至a点时v(A)1 molL1min1B若曲线对应的条件改变是升温，则该反应的H0C曲线对应的条件改变是增大压强DT 时，该反应的化学平衡常数为0.1254(2013上海高考改编)部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸HCOOHHCNH2CO3电离平衡常数(25 )Ki1.77104Ki4.91010Ki14.3107Ki25.61011下列选项错误的是()2CNH2OCO2=2HCNCO2HCOOHCO=2HCOOH2OCO2中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者AB C D5已知FeCl3溶液与KSCN溶液混合后发生反应FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl，达到平衡后，改变条件，则下列说法正确的是()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K6水的电离平衡曲线如右图所示，下列说法不正确的是()A图中四点Kw间的关系：ADCBB若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量酸C若从A点到C点，可采用：温度不变在水中加入少量NH4Cl固体D若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量NH4Cl固体7氯碱工业电解所用的氯化钠溶液需精制。除去有影响的Ca2、Mg2、NH、SO及泥沙，其精制流程如下：已知：Ca2、Mg2开始形成相应氢氧化物沉淀的pH如下表。Ca(OH)2Mg(OH)2pH11.54.2 Ksp(BaSO4)1.11010，Ksp(BaCO3)2.6109，Ksp(CaCO3)5.0109。下列说法正确的是()A盐泥a除泥沙外，还含有Ca(OH)2和Mg(OH)2B过程中将NH转化为N2的离子方程式是3ClO2NH=3ClN23H2O2HC过程中通入CO2有利于除SOD过程调pH可以使用硝酸8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_(填写字母)。a氯水中存在两种电离平衡b向氯水中通入SO2，其漂白性增强c向氯水中通入氯气，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HClOH2CO3电离平衡常数4.7108K14.3107K25.61011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0.1 molL1的一元酸HA等体积混合，所得溶液pH7，则c1_0.1 molL1(填“”、“”或“”)，溶液中离子浓度的大小关系为_。若将上述“0.1 molL1的一元酸HA”改为“pH1的一元酸HA”，所得溶液pH仍为7，则c1_0.1 molL1。(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_。9(2013山东高考)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0()反应()的平衡常数表达式K_，若K1，向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡转化率为_。(2)如图所示，反应()在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g)，一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1_T2(填“”“”或“”)。上述反应体系中循环使用的物质是_。(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为_，滴定反应的离子方程式为_。(4)25 时，H2SO3HSOH的电离常数Ka1102molL1，则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh_molL1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将_(填“增大”“减小”或“不变”)。10弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。.已知H2A在水中存在以下平衡：H2AHHA，HAHA2。(1)相同浓度下，NaHA溶液的pH_(填“大于”、“小于”或“等于”) Na2A溶液的pH。(2)某温度下，若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液中下列关系中，一定正确的是_。ac(H)c(OH)11014 bc(Na)c(K)c(HA)2c(A2)cc(Na)c(K) dc(Na)c(K)0.05 mol/L(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡：CaA(s)Ca2(aq)A2(aq)H0。降低温度时，Ksp_(填“增大”“减小”或“不变”)。滴加少量浓盐酸，c(Ca2)_(填“增大”“减小”或“不变”)。.含有Cr2O的废水毒性较大，某工厂废水中含5.00103 molL1的Cr2O。为使废水能达标排放，作如下处理：Cr2OCr3、Fe3 Cr(OH)3、Fe(OH)3(1)该废水中加入绿矾(FeSO47H2O)和稀硫酸，发生反应的离子方程式为_。(2)欲使10 L该废水中的Cr2O完全转化为Cr3，理论上需要加入_g FeSO47H2O。(3)若处理后的废水中残留的c(Fe3)21013 molL1，则残留的Cr3的浓度为_。(已知：KspFe(OH)34.01038KspCr(OH)36.01031)高四化学一轮复习学案四大平衡常数的重要应用 KEY考点一 化学平衡常数1解析：(1)因Fe和Fe2O3都为固体，不能代入平衡常数的表达式，所以K，由表中数据知，升高温度，平衡常数减小，说明平衡向左移动，故H0。(2) Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)起始(molL1)0.10.1转化(molL1) x x平衡(molL1) 0.1x 0.1x由题意得K4.0，解得x0.06。所以(CO)100%60%，v(CO2)0.006 molL1min1。答案：(1)K2，所以Ag与NH3的结合能力大于Ag与Cl之间的沉淀能力，AgCl溶于氨水，A、B错误；由于K1K3，所以在Ag(NH3)Ag2NH3中加入HCl，有HNH3NH，致使平衡右移，c(Ag)增大，AgCl=AgCl，D错误，C正确。3解析：选C由图像可知，反应开始至a点时v(B)1 molL1min1，则v(A)1/3 molL1min1，A项错误；曲线相对于实线先达到平衡，但B的转化率减小，则该反应H0，B项错误；曲线相对于实线先达到平衡，B的转化率增大。若增大压强，平衡右移，B的转化率增大，C项正确；根据b点的数据计算可知：T 时，该反应的化学平衡常数为0.5，D项错误。4解析：选D根据电离平衡常数，HCN的电离程度介于H2CO3的一级电离和二级电离之间，因此中反应错误，应为CNH2OCO2=HCNHCO。HCOOH的电离程度大于H2CO3的一级电离，正确。等pH的HCOOH和HCN，HCN溶液的浓度大，中和等体积、等pH的HCOOH和HCN，后者消耗NaOH的量大，正确。在HCOONa和NaCN中存在电荷守恒：c(Na)c(H)c(HCOO)c(OH)，c(Na)c(H)c(CN)c(OH)。等浓度的HCOONa和NaCN溶液，NaCN水解程度大，溶液中OH浓度大，H浓度小。根据电荷守恒，两溶液中离子总浓度为2c(Na)c(H)，而Na浓度相同，H浓度后者小，因此等体积、等浓度的两溶液中离子总数前者大于后者，错误。5解析：选B该反应的本质是Fe3与SCN之间的反应，即Fe33SCNFe(SCN)3，与其他离子无关，故加入KCl固体对平衡无影响，A项错误；其平衡常数表达式为K，D项错误；只要温度不变，平衡常数就不会发生变化，C项错误；任何反应都伴随着温度的变化，故改变温度，平衡一定发生移动，B项正确。6解析：选CKw是温度的函数，随温度升高而增大，A、D点温度相同，B点温度高于C点温度，A正确；从A点到D点，温度不变，酸性增强，B、D正确；A、C点温度不同，C错误。7解析：选C盐泥a是在pH11的条件下得到的，由题给条件，得不到Ca(OH)2，A错；过程是在碱性条件下进行的，得不到H，B错；过程调pH不可以使用硝酸，会引入NO杂质，D错。8解析：(1)氯水中存在次氯酸的电离和水的电离两种平衡；向氯水中通入SO2，二者反应生成硫酸和盐酸，其漂白性减弱；当氯水饱和时再通氯气，c(H)/c(ClO)不变，若氯水不饱和再通氯气，酸性增强会抑制次氯酸的电离，故比值增大；加水稀释氯水，溶液中的OH浓度增大；加水稀释氯水，酸性减弱，对水的电离抑制作用减弱，故水的电离平衡向正反应方向移动；向氯水中加入少量固体NaOH，当溶液呈中性时，根据电荷守恒可推导出：c(Na)c(Cl)c(ClO)。(2)由于次氯酸的酸性介于碳酸的两级电离常数之间，因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠。(3)当HA为强酸时二者浓度相等，为弱酸时由于生成的盐因水解显碱性，则酸要稍过量。离子浓度大小比较时可根据电荷守恒进行推导。(4)沉淀转化的实质是由难溶的物质转化为更难溶的物质。答案：(1)aef(2)ClOCO2H2O=HClOHCO2HClO2H2ClO2(3)c(Na)c(A)c(OH)c(H)(4)c5(Ca2)c3(PO)c(OH)Ca5(PO4)3OHF=Ca5(PO4)3FOH9解析：本题考查化学反应速率、化学平衡及相关计算，意在考查考生灵活分析问题的能力。(1)在有气体参与的反应中，固体和液体的浓度不列入化学平衡常数表达式中。设容器的容积是V L， TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)起始浓度/ molL11/V 00转化浓度/ molL1 2x x x平衡浓度/ molL1 (1/V2x) x x则K1，x，则I2(g)的平衡转化率是66.7%。(2)根据平衡移动及物质的提纯，在温度T1端得到纯净的TaS2晶体，即温度T1端与T2端相比，T1端平衡向左移动，则T1T2。生成物I2(g)遇冷可在管壁上凝结成纯净的I2(s)，从而循环利用。(3)碘单质遇淀粉溶液变蓝色，当滴入最后一滴I2溶液时溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色，则说明达滴定