1、專題強化訓(xùn)練(七) 五大平衡常數(shù)的比較及應(yīng)用一、選擇題(本題包括7小題，每題6分，共42分)1.化學(xué)平衡常數(shù)K、弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)Ka或Kb及溶度積常數(shù)Ksp是高中化學(xué)中常見的幾種常數(shù)。它們都能反映相應(yīng)的可逆變化進(jìn)行的程度，下列關(guān)于以上常數(shù)的說法正確的是()A.對于可逆反應(yīng)，若改變條件使平衡右移，則達(dá)到新的平衡時的平衡常數(shù)K一定增大B.一定溫度下，在amolL-1的飽和石灰水中加入適量的bmolL-1CaCl2溶液(ba)，則一定有Ca(OH)2析出C.相同溫度時，CH3COOH的電離平衡常數(shù)Ka與NH3H2O的電離平衡常數(shù)Kb相等，所以NH4HCO3的水溶液顯堿性D.升高溫度，以上常數(shù)均

2、增大【解析】選C。只有改變溫度，化學(xué)平衡常數(shù)才會改變，A選項錯誤；依據(jù)KspCa(OH)2=c(Ca2+)c2(OH-)，加入CaCl2后溶液中的c(Ca2+)增大，但溶液體積也增大，c(OH-)降低，最終c(Ca2+)c2(OH-)的值可能小于KspCa(OH)2，B選項錯誤；C選項，由電離平衡常數(shù)相等，可知CH3COONH4顯中性，但醋酸的酸性大于碳酸的酸性，所以NH4HCO3的水溶液顯堿性，正確；化學(xué)反應(yīng)有的吸熱有的放熱，升溫，平衡常數(shù)K可能增大也可能減小，故D錯誤。2.(2015湘潭模擬)25時，水的電離達(dá)到平衡：H2OH+OH-，下列敘述正確的是()A.將純水加熱到95時，KW變大，

3、pH不變，水仍呈中性B.向純水中加入稀氨水，平衡逆向移動，c(OH-)增大，KW變小C.向純水中加入少量碳酸鈉固體，c(H+)減小，KW不變，影響水的電離平衡D.向純水中加入醋酸鈉或鹽酸，均可抑制水的電離，KW不變【解析】選C。水的電離吸熱，將純水加熱，電離平衡正向移動，c(H+)、c(OH-)均增大但仍相等，因此KW變大，pH變小，水仍呈中性，A錯；向純水中加入稀氨水，溶液中c(OH-)增大，電離平衡逆向移動，但KW只與溫度有關(guān)，因此保持不變，B錯；向純水中加入少量Na2CO3固體，溶液中c(H+)減小，水的電離平衡正向移動，但KW不變，C對；當(dāng)向純水中加入醋酸鈉時，促進(jìn)水的電離，D錯?！炯?/p>

4、固訓(xùn)練】不同溫度下，水溶液中的c(H+)與c(OH-)的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A.若從a點到c點，可采用在水中加入酸的方法B.b點對應(yīng)的醋酸中由水電離出的c(H+)=10-6molL-1C.c點對應(yīng)溶液的Kw大于d點對應(yīng)溶液的KwD.T時，0.05 molL-1的Ba(OH)2溶液的pH=11【解析】選D。a點對應(yīng)的c(H+)和c(OH-)相等，同理c點對應(yīng)的c(H+)和c(OH-)也相等，溶液一定呈中性，從a點到c點，可以采用升溫的方法，A項錯誤；Kw只與溫度有關(guān)，同溫度下不同酸堿性溶液的Kw相同，a點和b點的Kw都是10-14，c點和d點的Kw都是10-12，酸和堿溶液都會

5、抑制水的電離，酸溶液中由水電離的c(H+)與溶液中的c(OH-)相等，故b點c水電離(H+)=c(OH-)=10-8molL-1，B、C項均錯誤；T時，Kw=10-12，0.05 molL-1的Ba(OH)2溶液的c(H+)=10-11molL-1，pH=11，D項正確。3.某溫度下，在一容積可變的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g)2C(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡時，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4 mol、2 mol、4 mol。保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量作如下調(diào)整，可使平衡右移的是()A.均減半B.均加倍C.均增加1 molD.均減少1 mol【解析】選C。在容積可變的情況

6、下，如果均加倍或均減半，對平衡時的各物質(zhì)來講，濃度均沒有發(fā)生變化，故正、逆反應(yīng)速率均沒有發(fā)生變化，平衡不發(fā)生移動。對C、D可以作如下分析上述三種狀態(tài)是等效的。對于C項，相當(dāng)于在狀態(tài)的情況下再加入0.5 mol B，B的濃度增加，平衡向正反應(yīng)方向移動，符合題意。同理可知D不正確。4.(2015青島模擬)25時，弱酸的電離平衡常數(shù)如下表，下列說法正確的是()弱酸CH3COOHHCNH2CO3K1.810-54.910-10K1=4.310-7K2=5.610-11A.等物質(zhì)的量濃度溶液pH關(guān)系：pH(NaCN)pH(Na2CO3)pH(CH3COONa)B.amolL-1HCN與bmolL-1Na

7、OH溶液等體積混合所得溶液中c(Na+)c(CN-)，則a一定小于bC.往冰醋酸中逐滴加水，溶液導(dǎo)電能力先增大后減小D.NaHCO3和Na2CO3的混合液中：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)【解析】選C。根據(jù)電離平衡常數(shù)可知，酸性CH3COOH H2CO3HCNHCO3-。A項，酸越弱，水解程度越大，所以等物質(zhì)的量濃度溶液pH關(guān)系：pH(Na2CO3)pH(NaCN)pH(CH3COONa)，錯誤；B項，amolL-1HCN與bmolL-1NaOH溶液等體積混合所得溶液中，若c(Na+)c(CN-)，由于CN-易水解，則a小于b或a等于b都有可能，錯誤

8、；C項，往冰醋酸中逐滴加水，溶液中離子濃度先增大后減小，溶液導(dǎo)電能力先增大后減小，正確；D項，NaHCO3和Na2CO3的混合液中：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)，錯誤?！炯庸逃?xùn)練】若25時某一元酸HA的電離平衡常數(shù)Ka=110-8，將0.1 molL-1的HA溶液和0.1 molL-1的NaA溶液等體積混合后，則混合溶液()A.呈中性B.呈堿性C.呈酸性D.不能確定溶液的酸堿性【解析】選B。溶液中存在：HAH+A-Ka=110-8A-+H2OOH-+HAKh=110-14110-8=110-6。因KhKa，即水解大于電離，故c(OH-)c(H+)

9、，溶液顯堿性。5.將1 mol H2O(g)和1 mol CO(g)充入反應(yīng)容器中，發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，達(dá)到平衡時，有2/3的CO轉(zhuǎn)化為CO2。在相同條件下，將1 mol CO(g)和2 mol H2O(g)充入同一反應(yīng)容器中，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)可能為()A.22.2%B.28.2%C.33.3%D.37.8%【解析】選B。首先計算出反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。設(shè)容器體積為1 LCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始/molL-1：1100變化/molL-1：2/32/32/32/3平衡/molL-1：1/31/32/32/

10、3K=c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O)=(2/3)2/(1/3)2=4在相同條件下，充入1 mol CO(g)和2 mol H2O(g)，則有：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始/molL-1：1200變化/molL-1：xxxx平衡/molL-1：1-x2-xxxK=c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O)=x2/(1-x)(2-x)=4，解得x0.845，即(CO2)=x3100%=28.2%。【方法規(guī)律】本題也可以用極值法進(jìn)行求解，第一次充入1 mol H2O(g)和1 mol CO(g)，達(dá)到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為2/3。第二次充入物質(zhì)的量相當(dāng)于第一

11、次充入后再次充入1 mol H2O(g)，平衡正向移動，所以CO的轉(zhuǎn)化率大于2/3，CO2的體積分?jǐn)?shù)一定大于22.2%。CO一定不可能完全轉(zhuǎn)化為CO2，所以其體積分?jǐn)?shù)一定小于1/3，即33.3%，故只有選項B滿足條件。6.(2015桂林模擬)已知：某溫度時，Ksp(FeC2O4)=2.010-7，Ksp(CaC2O4)=2.510-9。下列說法不正確的是()A.向Na2C2O4溶液中加入FeCl2與CaCl2，當(dāng)兩種沉淀共存時，溶液中c(Fe2+)c(Ca2+)=801B.向FeC2O4懸濁液中加入適量CaCl2，可以生成CaC2O4沉淀C.CaC2O4飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為510-5mol

12、L-1D.FeC2O4的溶解度小于CaC2O4的溶解度【解析】選D。A選項，向Na2C2O4溶液中加入FeCl2與CaCl2，當(dāng)兩種沉淀共存時，c(Fe2+)c(Ca2+)=c(Fe2+)c(C2O42-)c(Ca2+)c(C2O42-)=2.010-72.510-9=801，正確；B選項，根據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化原理，溶解度較大的物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化成溶解度較小的物質(zhì)，正確；C選項，CaC2O4飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為= 2.510-9=510-5(molL-1)；D選項不正確。7.(2015安慶模擬)N2O5是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生以下反應(yīng)：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H0T1時，

13、向密閉容器中通入N2O5，部分實驗數(shù)據(jù)見下表：t/s05001 0001 500c(N2O5)/molL-15.003.522.502.50下列說法中不正確的是()A.500 s內(nèi)N2O5分解速率為2.9610-3molL-1s-1B.T1下的平衡常數(shù)K1=125，平衡時N2O5的轉(zhuǎn)化率為50%C.T1下的平衡常數(shù)為K1，T2溫度下的平衡常數(shù)為K2，若T1T2，則K15.00 molL-1【解析】選C。500 s內(nèi)N2O5的分解速率為v(N2O5)=(5.00 molL-1-3.52 molL-1)500 s=2.9610-3molL-1s-1，A項正確；2N2O5(g)4NO2(g)+O2(

14、g)起始濃度(molL-1)：5.0000轉(zhuǎn)化濃度(molL-1)：2.505.001.25平衡濃度(molL-1)：2.505.001.25N2O5的轉(zhuǎn)化率為2.505.00100%=50%，平衡常數(shù)K=5.0041.252.502=125，B項正確；由于該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故溫度升高平衡常數(shù)增大，C項錯誤；縮小體積為原來的12，平衡逆向移動，N2O5濃度將大于原平衡的二倍，D項正確。【加固訓(xùn)練】有一興趣小組為探究外界條件對可逆反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(s)的影響，進(jìn)行了如下實驗。恒溫條件下，向一個容積為10 L的密閉容器中充入1 mol A和1 mol B，反應(yīng)達(dá)平衡時測得容器中各

15、物質(zhì)的濃度如中所示，然后改變條件做了另外三組實驗，重新達(dá)到平衡時容器中各成分的濃度分別如、中所示。ABC0.050 molL-10.050 molL-10.050 molL-10.070 molL-10.070 molL-10.098 molL-10.060 molL-10.060 molL-10.040 molL-10.080 molL-10.080 molL-10.12 molL-1針對上述系列實驗，下列結(jié)論中錯誤的是()A.由中數(shù)據(jù)可計算出該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=20B.中的數(shù)據(jù)可能是通過增大C的濃度來實現(xiàn)的C.若中只是升高溫度，則與比較，可以判斷出正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)D.由中的數(shù)

16、據(jù)得出，通過壓縮容器的體積就可以實現(xiàn)【解析】選D。選項A結(jié)論正確，由中數(shù)據(jù)可計算出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。選項B結(jié)論正確，增大C物質(zhì)的濃度，平衡左移，A、B的濃度也會增大，但是達(dá)到新的平衡時C的濃度一定比開始時的大。選項C結(jié)論正確，分析和中的數(shù)據(jù)可知：升高溫度，平衡左移，說明逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。選項D結(jié)論錯誤，將中A、B、C的濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式，計算出K20，單純地通過壓縮容器的體積無法實現(xiàn)。二、非選擇題(本題包括4小題，共58分)8.(12分)(1)三種弱酸HA、H2B、HC電離常數(shù)的數(shù)值為1.810-5、5.610-11、4.910-10、4.310-7(數(shù)據(jù)順序已打亂

17、)，已知三種酸和它們的鹽之間能發(fā)生以下反應(yīng)：HA+HB-(少量)A-+H2BH2B(少量)+C-HB-+HCHA(少量)+C-A-+HC則三種酸對應(yīng)的電離常數(shù)分別為(請?zhí)羁?：HAH2BHCKaKa1Ka2Ka1.810-54.310-7(2)25時，0.1 molL-1的H2D水溶液中，用氫氧化鈉來調(diào)節(jié)溶液的pH，得到含有H2D、HD-、D2-三種微粒的溶液。當(dāng)溶液的pH=7時，c(Na+)=_(填微粒間量的關(guān)系)。當(dāng)c(Na+)=c(D2-)+c(H2D)+c(HD-)時溶液為_溶液(填物質(zhì)的化學(xué)式)?！窘馕觥?1)由反應(yīng)式知，酸性HAH2B；由反應(yīng)式知，酸性H2BHCHB-；由反應(yīng)式知，

18、酸性HAHC。則有Ka(HA)Ka(H2B)Ka(HC)Ka(HB-)。(2)根據(jù)溶液中電荷守恒，得c(Na+)+c(H+)=c(HD-)+2c(D2-)+c(OH-)，當(dāng)pH=7時，即c(H+)=c(OH-)，則c(Na+)=c(HD-)+2c(D2-)。根據(jù)物料守恒，只有當(dāng)溶質(zhì)為NaHD時，才能使溶液中c(Na+)=c(D2-)+c(HD-)+ c(H2D)。答案：(1)HAH2BHCKaKa1Ka2Ka5.610-114.910-10(2)c(HD-)+2c(D2-)NaHD9.(12分)現(xiàn)有相同條件，同一容器中的三個反應(yīng)：反應(yīng)：Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)H1，平衡

19、常數(shù)為K1；反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)H2，平衡常數(shù)為K2；反應(yīng)：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)H3，平衡常數(shù)為K3。在不同溫度下，部分K1、K2的值如下：T/700800K12.382.56K20.80(1)K1的表達(dá)式為_；根據(jù)反應(yīng)推導(dǎo)出K1、K2、K3的關(guān)系式：K3=_。(2)800時，向容積為2 L的恒容密閉容器中充入一定量的CO和H2O維持恒溫，發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：反應(yīng)時間/min0246n(CO)/mol1.200.900.80n(H2O)/mol0.600.20(A)由以上信息推斷反應(yīng)正反應(yīng)為_(填“放熱”或“吸

20、熱”)反應(yīng)。(B)若在800時的恒壓密閉容器中通入CO和H2O各1 mol發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，維持溫度與壓強不變，t1時再通入各1 mol的CO和H2O的混合氣體，請在下圖中畫出正、逆反應(yīng)速率v(正)、v(逆)在t1后隨時間t變化的曲線圖。【解析】(2)(A)可先算出800時K2=1.00，再算兩個溫度下K3，可知溫度升高K3減小，故反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；(B)兩邊氣體化學(xué)計量數(shù)相等，則V不變，假設(shè)第一次1 L，該溫度下K=1.00，則平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.5 molL-1，再加入反應(yīng)物各1 mol，容積變?yōu)? L，反應(yīng)物濃度瞬間變?yōu)?.75 molL-1，生成物濃度各變?yōu)?

21、.25 molL-1，新平衡與原平衡一樣，平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.5 molL-1，則易畫出圖象來。答案：(1)K1=c(H2)/c(H2O)K1/K2(2)(A)放熱(B)10.(16分)(2015大慶模擬)運用化學(xué)反應(yīng)原理研究鹵族元素的性質(zhì)具有重要意義。(1)下列關(guān)于氯水的敘述正確的是_(填字母號)。a.氯水中存在兩種電離平衡b.向氯水中通入SO2，其漂白性增強c.向氯水中通入氯氣，c(H+)/c(ClO-)減小d.加水稀釋氯水，溶液中的所有離子濃度均減小e.加水稀釋氯水，水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動f.向氯水中加入少量固體NaOH，可能有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)

22、(2)常溫下，已知25時有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)：弱酸化學(xué)式HClOH2CO3電離平衡常數(shù)4.710-8K1=4.310-7K2=5.610-11寫出84消毒液露置在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。(3)電解飽和食鹽水可得到溶質(zhì)為M的堿溶液，常溫下將濃度為c1的M溶液與0.1 molL-1的一元酸HA等體積混合，所得溶液pH=7，則c1_0.1 molL-1(填“”“=”或“”)，溶液中離子濃度的大小關(guān)系為_?！窘馕觥?1)氯水中存在次氯酸的電離和水的電離兩種平衡；向氯水中通入SO2，二者反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，其漂白性減弱；當(dāng)氯水飽和時再通氯氣，c(H+)/c(ClO-)不變，若氯水不飽和再通氯氣，

23、酸性增強會抑制次氯酸的電離，故比值增大；加水稀釋氯水，溶液中的OH-濃度增大；加水稀釋氯水，酸性減弱，對水的電離抑制作用減弱，故水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動；向氯水中加入少量固體NaOH，當(dāng)溶液呈中性時，根據(jù)電荷守恒可推導(dǎo)出：c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)。(2)由于次氯酸的電離平衡常數(shù)介于碳酸的兩級電離常數(shù)之間，因此84消毒液露置在空氣中與二氧化碳反應(yīng)只能生成碳酸氫鈉。(3)當(dāng)HA為強酸時二者濃度相等，為弱酸時由于生成的鹽因水解顯堿性，則酸要稍過量。離子濃度大小比較時可根據(jù)電荷守恒進(jìn)行推導(dǎo)。答案：(1)aef(2)ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-、2HClO2H+2C

24、l-+O2(3)c(Na+)=c(A-)c(OH-)=c(H+)11.(18分)CO2和CO與我們的社會生活聯(lián)系相當(dāng)密切，某化學(xué)課題組對此進(jìn)行了探究。(1)CO2可用NaOH溶液吸收得到碳酸鹽。已知25時，CO32-水解反應(yīng)的平衡常數(shù)(即水解常數(shù))Kh=c(HCO3-)c(OH-)c(CO32-)=210-4，當(dāng)溶液中c(HCO3-)c(CO32-)=21時，溶液的pH=_；若將0.1 molL-1Na2CO3溶液與0.1 molL-1NaHCO3溶液等體積混合，則混合后的溶液中c(CO32-)_c(HCO3-)(填“大于”“小于”或“等于”)；0.1 molL-1Na2CO3溶液中c(OH-

25、)-c(H+)=_用含c(HCO3-)、c(H2CO3)的關(guān)系式表示。(2)常溫常壓下，飽和CO2水溶液的pH=5.6，c(H2CO3)=1.510-5molL-1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離，則H2CO3HCO3-+H+的平衡常數(shù)K=_。(已知：10-5.6=2.510-6)(3)常溫下，0.1 molL-1NaHCO3溶液的pH大于8，則溶液中c(H2CO3)_c(CO32-)(填“”“=”或“”)，原因是_(用離子方程式和必要的文字說明)。(4)小李同學(xué)擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)，他查得CaCO3、BaCO3的溶度積Ksp分別為4.9610-9、2.5810-9。小

26、李應(yīng)該選用的試劑是_。(5)一定條件下，將2 mol H2O(g)和2 mol CO充入容積固定的1 L密閉容器中，加熱至高溫，發(fā)生下列可逆反應(yīng)：2H2O2H2+O2；2CO+O22CO2。請回答下列問題：當(dāng)容器內(nèi)的壓強不再發(fā)生改變時，測知下列各項中提供的物理量即可求出該條件下混合氣體平衡組成的是_(填序號，K1指反應(yīng)的平衡常數(shù)，K2指反應(yīng)的平衡常數(shù))。A.K1、K2B.K1、c(CO2)C.K2、c(O2)D.c(CO2)、c(CO)【解析】(1)將c(HCO3-)c(CO32-)=21代入平衡常數(shù)表達(dá)式Kh=c(HCO3-)c(OH-)c(CO32-)=210-4，得c(OH-)=10-4

27、molL-1，c(H+)=KW/c(OH-)=10-10molL-1，pH=10。因CO32-的水解能力比HCO3-大，故c(CO32-)溶液中既存在HCO3-CO32-+H+也存在HCO3-+H2OH2CO3+OH-，溶液的pH大于8，顯堿性，說明HCO3-的水解程度大于電離程度(4)Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液)(5)A、B、C【加固訓(xùn)練】用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)為主反應(yīng)，反應(yīng)和為副反應(yīng)。14CaSO4(s)+CO(g)14CaS(s)+CO2(g)H1=-47.3 kJmol-1CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)H2=+210.5 kJmol-1CO(g)12C(s)+12CO2(g)H3=-86.2 kJmol-1(1)反應(yīng)的平衡常數(shù)的對數(shù)lgK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線如圖。結(jié)合各反應(yīng)的H，歸納lgK-T曲線變化規(guī)律：a)_；b)_。(2)向盛有CaSO4的真空恒容密閉容器中充入CO，反應(yīng)于900達(dá)到平衡，c平衡(CO)=8.010-5molL-1，計算CO轉(zhuǎn)化率(忽略副反應(yīng)，寫出計算過