对于一般的可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),在一定温度下达到平衡时:K=c p(C)·c q(D)c m(A)·c n(B)以一元弱酸HA为例:HA H++A-,电离常数K a=c(H+)·c(A-)c(HA)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。
[应用体验]1.高炉炼铁过程中发生的主要反应为13Fe 2O 3(s)+CO(g)23Fe(s)+CO 2(g)。
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:温度/℃ 1 000 1 150 1 300 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 =________,ΔH ________0(填“>”“<”或“=”);(2)在一个容积为10 L 的密闭容器中,1 000 ℃时加入Fe 、Fe 2O 3、CO 、CO 2各1.0 mol ,反应经过10 min 后达到平衡。
求该时间范围内反应的平均反应速率v (CO 2)=________,CO 的平衡转化率=________。
2.已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g) ΔH >0,请回答下列问题:(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c (M)=1 mol/L ,c (N)=2.4 mol/L ;达到平衡后,M 的转化率为60%,此时N 的转化率为________。
(2)若反应温度升高,M 的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c (M)=4 mol/L ,c (N)=a mol/L ;达到平衡后,c (P)=2 mol/L ,a =________。
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c (M)=c (N)=b mol/L ,达到平衡后,M 的转化率为________。
考点三水的离子积常数常考题型1.计算温度高于室温时的K w;2.通过K w的大小比较相应温度的高低;3.溶液中c(H+)与c(OH-)相互换算;4.酸、碱、能水解的盐溶液中水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算。
对策K w只与温度有关,升高温度,K w增大;在稀溶液中,c(H+)·c(OH-)=K w,其中c(H+)、c(OH-)是溶液中的H+、OH-浓度;水电离出的H+数目与OH-数目相等。
[应用体验]1.(2015·哈师大附中模拟)某温度下,水的离子积常数K w=10-12。
该温度下,将pH=4的H2SO4溶液与pH=9的NaOH溶液混合并保持恒温,欲使混合溶液的pH=7,则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为() A.1∶10B.9∶1C.10∶1 D.99∶212.(2013·大纲卷)下图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是()A.两条曲线间任意点均有c(H+)×c(OH-)=K wB.M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-)C.图中T1<T2D.XZ线上任意点均有pH=7考点四难溶电解质的溶度积常数常考题型1.溶解度与K sp的相关转化与比较;2.沉淀先后的计算与判断;3.沉淀转化相关计算;4.金属阳离子沉淀完全的pH及沉淀分离的相关计算;5.与其他平衡(如氧化还原平衡、配位平衡)综合的计算;6.数形结合的相关计算等。
对策应用K sp数值大小比较物质的溶解度大小时,一定是在组成上属于同一类型的难溶电解质才能进行比较,否则,不能比较;在判断沉淀的生成或转化时,把离子浓度数值代入K sp表达式,若数值大于K sp,沉淀可生成或转化为相应难溶物质;利用K sp可计算某些沉淀转化反应的化学平衡常数。
[应用体验]1.(2015·常州模拟)已知25 ℃时,K a(HF)=6.0×10-4,K sp(MgF2)=5.0×10-11。
现向1 L 0.2 mol/L HF溶液中加入1 L 0.2 mol/L MgCl2溶液。
下列说法中正确的是()A.25 ℃时,0.1 mol/L HF溶液中pH=1B.0.2 mol/L MgCl2溶液中离子浓度关系为2c(Mg2+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)C.2HF(aq)+Mg2+(aq)MgF2(s)+2H+(aq),该反应的平衡常数K=1.2×107D.该反应体系中有MgF2沉淀生成2.常温下,Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为:K sp(Ag2SO4)=7.7×10-5、K sp(AgCl)=1.8×10-10、K sp(AgI)=8.3×10-17。
下列有关说法中,错误的是()A.常温下,Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱B.在AgCl饱和溶液中加入NaI固体,有AgI沉淀生成C.Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比D.在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出1.化学平衡常数(K)、弱酸的电离平衡常数(K a)、难溶物的溶度积常数(K sp)是判断物质性质或变化的重要的平衡常数。
下列关于这些常数的说法中,正确的是()A.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关B.当温度升高时,弱酸的电离平衡常数K a变小C.K sp(AgCl)>K sp(AgI) ,由此可以判断AgCl(s) +I-(aq)===AgI(s)+Cl-(aq)能够发生D.K a(HCN)<K a(CH3COOH) ,说明物质的量浓度相同时,氢氰酸的酸性比醋酸强2.已知常温下反应,①NH3+H+NH+4(平衡常数为K1),②Ag++Cl-AgCl(平衡常数为K2),③Ag++2NH3Ag(NH3)+2(平衡常数为K3)。
①、②、③的平衡常数关系为K1>K3>K2,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3.T℃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 mol·L-1·min-1B.若曲线Ⅰ对应的条件改变是升温,则该反应的ΔH>0C.曲线Ⅱ对应的条件改变是增大压强D.T℃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HCOOH HCN H2CO3电离平衡常数(25 ℃) K i=1.77×10-4K i=4.9×10-10K i1=4.3×10-7 K i2=5.6×10-11下列选项错误的是()①2CN-+H2O+CO2===2HCN+CO2-3②2HCOOH+CO2-3===2HCOO-+H2O+CO2↑③中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者④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A.①②B.②③C.③④D.①④5.已知FeCl3溶液与KSCN溶液混合后发生反应FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl,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FeCl 3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K =c [Fe SCN 3]·c 3KClc FeCl 3·c 3KSCN6.(2015·廊坊模拟)水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是( ) A .图中四点K w 间的关系:A =D <C <BB .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NH 4Cl 固体D .若从A 点到D 点,可采用:温度不变在水中加入少量NH 4Cl 固体 7.(2015·浙江五校联考)氯碱工业电解所用的氯化钠溶液需精制。
除去有影响的Ca 2+、Mg 2+、NH +4、SO 2-4及泥沙,其精制流程如下:已知:①Ca 2+、Mg 2+开始形成相应氢氧化物沉淀的pH 如下表。
Ca(OH)2 Mg(OH)2 pH≥11.5≥4.2②K sp (BaSO 4)=1.1×10-10,K sp (BaCO 3)=2.6×10-9,K sp (CaCO 3)=5.0×10-9。
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Ⅰ中将NH +4转化为N 2的离子方程式是3ClO -+2NH +4===3Cl -+N 2↑+3H 2O +2H +C .过程Ⅱ中通入CO 2有利于除SO 2-4 D .过程Ⅳ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SO 2,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 HClO H 2CO 3电离平衡常数4.7×10-8K 1=4.3×10-7 K 2=5.6×10-11写出84消毒液露置在空气中发生反应的离子方程式___________________________ ________________________________________________________________________。