[宜昌市二中2013届化学第二轮复习]
五大平衡对比复习
㈠从活化分子角度解释外界条件对化学反应速率的影响:
1.改变压强的实质是改变 ,若反应体系中无气体参加,则压强改变对该类的反应速率 影响。
2.恒容时,气体反应体系中充入稀有气体(或无关气体)时,气体总压增大,物质的浓度 ,反应速率 ,由于反应速率未变,所以反应平衡 移动。
3.恒压时,充入稀有气体,反应体系体积增大,浓度 ,反应速率 ,平衡向 移动。
1
㈢化学平衡状态的标志和判断
1.化学平衡的标志:
(1)V 正=V逆,它是化学平衡的本质特征
(2)各组分的浓度不再改变,各组分的物质的量、质量、体积分数、反应物的转化率等均不再改变,这是外部特点。
㈣化学平衡常数
1.对于一般的可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g),其中m 、n 、p 、q 分别表示化学方程式中反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数公式可以表示为: , 各物质的浓度一定是 时的浓度, 而不是其他时刻的.
2.在进行K 值的计算时,固体和纯液体的浓度可视为常数例如:在一定温度下,写出下列化学平衡常数的表达式:Fe 3O 4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g),。Cr 2 (aq)+H2O(l) C 2H 5OH+CH3COOH CH 3COOC 2H 5+H23.利用K 值可判断某状态是否处于平衡状态及反应进行的方向。例如,在某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),平衡常数为K 。若某时刻时,反应物和生成物的浓度关系如下:Q= ,则有以下结论: ①Q =K ,V(正) V(逆) ,可逆反应 ;
②Q <K ,V(正) V(逆) ,可逆反应向 方向进行;
③Q >K ,V(正) V(逆) ,可逆反应向 方向进行。
4.化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数,当化学反应方程式的进行方向或各物质的化学计量数增倍或减倍时,
化学平衡常数 发生相应的变化(填“会”或“不会”) 。若N 2O 4(g)
K ,2NO 2 (g)N 2O 4 (g) K 2NO 2(g) K =0.36,则 2N 2O 4(g)1NO 2(g)
5.化学平衡常数是描述可逆反应进行程度的重要参数,只与压强的变化而变化,即与压强“有关”或“无关”) 。利用K 与温度之间的变化关系可判断反应的热效应,若升高温度,K 值增大, 则正反应为 热反应;若升高温度,K 值减小,则正反应为 热反应。升高温度,化学平衡常数发生变化,当正反应是吸热反应时K 值
㈤化学平衡的移动
1.平衡移动的实质
2
2.平衡移动的过程
(1)v (正)>v (逆) :平衡向
(2)v (正)=v (逆) :反应为平衡状态,反应物、生成物的量没有发生改变。
(3)v (正)
3.特殊情况
(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的故改变这些固体或液体的量,对平衡没有影响。
(2)对于的反应,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,故平衡不移动。
(3)对于已有的平衡体系,充入“惰性气体”对化学平衡的影响:
①恒温、恒容条件:充入惰性气体,虽然体系总压强增大,但体系中各组分的 不变 平衡 移动。
②恒温、恒压条件:充入惰性气体,容器容积增大,体系中各组分的浓度同倍数减小,相当于 ,对于△V=0的反应,平衡 ,对于△V ≠0的反应,平衡 。
(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为改变
4.注意点:移动的结果只是了外界条件的变化,而不能完全变的方向。如增大反应物A 的浓度,平衡右移,A 的浓度在增大的基础上减小,但达到新平衡时,A 的浓度一定比原平衡;同理,若改变的是温度、压强等,其变化也相似。
㈥化学平衡图像:
1.影响化学平衡条件的图像(v-t 图像) 以合成氨反应为例画图像
(1)浓度 (2)温度
(3)压强 (4)催化剂
2、化学平衡图像的其他常见类型:
对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) △H
⑴. 转化率-时间关系图:
P 一定时,△ T 一定时, T 一定时, T 一定时,p+q ⑵. 含量-时间关系图:
P 一定时,△ P 一定时,△ T 一定时, T 一定时,p+q ⑶. 转化率-压强-温度关系图:
m+n p+q、△H 0 m+n p+q、△H 0 3
⑷. 含量-压强-温度关系图:
、△ p+q、△ p+q 、△0 p+q 、△0
㈦等效平衡
建立等效平衡有三个要素:投料关系、反应特征、建立平衡的条件(恒温恒容或恒温恒压)。完成以
223含量为w ,现在另一容器中用a 、b 、c 分别表示N 2、H 2、 NH 3的起始投料,在相同温度下达到平衡状态时,NH 3的百分含量仍然为w ,此时若两容器容积相同,a 、b 、c 应满足的关系是 ,当a 、b 、c 满足什么关系时是成比例投料 ,此时在 条件下(恒温恒容或恒温恒压)建立等效平衡。
三、电离平衡
1、写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
H 2SO 4,H 2SO 3, Ba(OH)2,Al(OH)3,
⑴、③④中分别加入适量醋酸钠晶体后,两溶液的pH :③ ④
⑵、②③两溶液等体积混合,所得溶液中c (H+(OH-)
⑶、分别加水稀释10倍,四种溶液的pH
⑷、V 1 L④与V 2 L①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则V 12
四、水的电离
水是极弱电解质:
c(H+c(OH-·L -1
pH= =
水的电离: +-) 酸性
c(H+c(OH-) 中性 +-) 碱性
抑制电离:
等;
的盐,如 等;
4
五、水解平衡
现象:盐不电离出H +和OH -,盐的水溶液一定呈中性吗?(只有 盐的水溶液呈中性)
实质:盐中弱(弱酸根或弱碱阳离子)离子与水电离出的H +或OH -结合生成难电离的 ,破坏
水的电离平衡, 水电离的过程,并且使溶液中H +与OH -浓度 ,呈现出酸碱性。
特征:属 的逆反应,为 热反应,水解程度一般 ,在溶液中存在 体系。
①、什么盐水解: ;
规律:②、盐溶液显什么性质: ;
③、水解程度的大小: 。
相同条件下,同浓度的 Na 2CO 33 (碱性)
影响因素: Na 2CO 3 CH 3COONa (碱性)
①、温度的影响:升高温度,水解程度 ;
②、浓度的影响:稀释可盐类的水解,浓度越低水解程度;
③、pH 的影响: NH 4++H23·H 2O +H+ 加酸
④、加盐:加水解性质相同的盐, 水解,加水解性质相反的盐, 水解。
CH 3COONa :
Na 2SO 3 (分步可逆)
NH 4Cl :AlCl 3 (应分步但简为一步) 只有一种离子水解,水解程度小,一般用
盐类的水解 一般为弱酸的铵盐:CH 3COONH 4、(NH4) 2CO 3、NH 4HCO 3 表示方法 一般不用“=”,用 , 也不打↑或↓,如: 不彻底:
CH 3COONH 4(NH 4)2CO 3
②、双水
解彻底: Al 3+与 Fe 3+与 ( 主要发生氧化还原)
NH 4+与
能进行到底不用可逆符号,用
如:3+CO 32-
3+AlO 2-
正盐:弱酸强碱盐(碱性)、弱碱强酸盐(酸性)、弱酸弱碱盐(视相对强弱)
强酸的酸式盐,不水解如 显 性;
酸碱性: 酸式盐弱酸的酸式盐,既 又能 ,酸碱性视电离和水解的相对强弱
酸性:;碱性:、Na 2HPO 4。
判断弱电解质的相对强弱: 碱性 Na 2CO 3,原因是 酸性H 2CO 3
酸性 NH 43 ,原因是 碱性NH 3·H 2O 3
离子共存、离子浓度比较、离子守恒关系 溶液蒸干灼烧水解生成挥发性酸的盐(AlCl3、FeCl 3、CuCl 2等氯化物) ――→―→解释在生活中的应用:①明矾净水
②纯碱去污
③泡沫灭火器
④FeCl 3溶液配制溶液中离子浓度的比较:
1、电解质在溶液中的变化行为(即反应、电离、水解)
5
2、离子浓度比较的常见内容
(研究离子)
相等关系: 物料守恒 (研究溶质)
Na 2CO 3 (研究溶剂)
离子浓度比较: ①多元弱酸 H 3PO 4 ②多元弱酸形成的正盐 Na 2CO 3 ③不同溶液中同一离子浓度 浓度0.1mol/L的①、NH 4Cl ②、CH 3COONH 4③、NH 4HSO 4 则
+c(NH4) 大小:
④混合溶液中各离子浓度 0.1mol/LNH4Cl 与0.1mol/LNH3·H 2O 混合 则:
3、六组重要电解质溶液的离子浓度比较
写出下列电解质在水溶液中发生的变化的方程式,判断溶液酸碱性,并写出三大守恒和离子浓度顺序
⑴CH 3 电荷守恒(研究离子)
物料守恒(研究溶质)
质子守恒(研究溶剂)
离子浓度顺序(包括溶质分子)⑵NH 4电荷守恒(研究离子)
物料守恒(研究溶质)质子守恒(研究溶剂)
离子浓度顺序(包括溶质分子)⑶NaHSO 3 电荷守恒(研究离子)
物料守恒(研究溶质)
质子守恒(研究溶剂) 离子浓度顺序(包括溶质分子)⑷NaHCO 3 电荷守恒(研究离子)物料守恒(研究溶质)
质子守恒(研究溶剂) 离子浓度顺序(包括溶质分子)⑸CH 3COOH 与CH 3COONa 等量混合的溶液
离子浓度顺序(包括溶质分子)⑹NH 3·H 2O 与NH 4Cl 等量混合的溶液
离子浓度顺序(包括溶质分子)
向20mL 0.1mol/L的CH 3COOH 溶液中滴加0.1mol/L的NaOH 溶液形成的pH
曲线如图,回答下列问题:
⑴a 点的pH 为1吗?
⑵①b 点的溶质是什么?其物质的量为多少?
②b 点溶液呈酸性的原因是什么?
③b 点溶液中溶质各微粒的浓度顺序为
④b 点溶液中Na +、CH 3COOH 、CH 3COO -满足的关系式
为
⑶①c 点NaOH 溶液体积 CH 3COOH 溶液体积。(“大 于”、“小于”或“等于”)
②c 点溶液中溶质各微粒的浓度顺序为
⑷①d 点溶液的溶质是什么?
②写出d 点溶液中的“三守恒一顺序” 6
⑸写出e 点溶液中离子浓度的大小顺序 ⑹上述滴定曲线中除了a 点,所有曲线上的点在溶液中都满足的一个等式关系为
六、沉淀溶解平衡
沉淀反应及其应用
1.沉淀的生成
(1)调节pH 法
加入氨水调节pH 至7~8,可除去氯化铵中的杂质氯化铁。反应离子方程式如下:
(2)加沉淀剂法
以Na 2S 、H 2S 等作沉淀剂,使Cu 2+、Hg 2+等生成极难溶的硫化物下: , 。
2.沉淀的溶解
(1)原理:根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,只要不断减少溶解平衡体系中的,平衡
就向
(2)方法
①酸溶解法:难溶电解质CaCO 3、FeS 、Al(OH)3、Cu(OH)2可溶于强酸,其反应的离子方程式如下:
②盐溶液溶解法:Mg(OH)2能溶于NH 4Cl 溶液,反应的化学方程式为:Mg(OH)2+2NH 4Cl===MgCl2+2NH 3↑+2H 2O , 离子方程式为: 。
3.沉淀的转化
(1)沉淀转化的实质:沉淀转化的实质就是的
沉淀。两种沉淀的溶解度差别 ,沉淀越容易转化。
在含有几种离子的溶液中,加入一种沉淀剂,根据溶度积规则,对同类型的难溶化合物,K sp 小的先沉淀,K sp 大的后沉淀,这种先后沉淀作用叫分步沉淀,例如在含0.1 mol/L的Cl -和I -溶液中逐滴加入AgNO 3溶液,先生成 沉淀,后生成 沉淀,利用分步沉淀的原理可将两种离子分离。
(2)思考:若先将Na 2S 与AgNO 3两溶液混合,再向其中加入NaCl 会有AgCl 沉淀生成吗?
因为溶解度:Ag 2AgCl ,且化学反应是向生成溶解度更的物质的方向进行,所以Na 2S 与AgNO 3两溶液混合后产生 沉淀,再加NaCl 后 发生化学反应。
七、平衡计算 ㈠、化学反应速率与反应平衡的计算(速率、平衡浓度、转化率、常数K 、等效平衡的计算)
例1:现有反应:CO (g )+H 2
O (g )CO 2(g )+H 2(g )放热反应;在850℃时,K =1。
(1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K__ ___l (填“大于”、“小于”、或“等于”)
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO ,3.0molH 2O ,1.0molCO 2和xmolH 2,则:
当x =5.0时,上述反应向___________________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x 应满足的条件是________ __________。
(3)在850℃时,若设x =5.0 和x =6.0,其它物质的投放量不变,当上述反应达到平衡后,测得H 2的体
积分数分别为a%,b%,则a___ __b(填“大于、小于或等于”)
例2.在一定温度下,把2 mol SO 2和1 mol O 2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:
2SO 2(g)+O2(g)2SO 3(g) 当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中,维持温度不变,令a 、b 、c 分别代表初始加入的SO 2、O 2和SO 3的物质的量(mol)。如果a 、b 、c 取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白:
(1) 若a = 0,b = 0,则c = __________。 (2) 若a = 0.5,b = _________和c = _________。
(3) a 、b 、c 取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a 和c ,另一个只含b 和c ) :_______________________、_________________________。
例3. 氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐 和纯碱的原料,也是一种常用的制冷剂。
(1) 实验室制备氨气的化学反应方程式为
(2) 工业合成氨的反应方程式为:
。下图I 是合
成氨反应的 能量与反应过程相关图(未使
用催化剂);图Ⅱ是合成氨反应在2L 容器
中、相同投料情况下、其它条件都不变时,
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某一反应条件的改变对反应的影响图。下列说法正确的是______。
A. ΔH= -92.4kJ/mol B. 使用催化剂会使E 1, 的数值增大
C. 为了提高转化率,工业生产中反应的度越低越好
D. 图II 是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图. 且P A
E. 图II 是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图,且T A >TB ;
F. 该反应的平銜常数K A
G .在曲线A 条件下,反应从开始到平衡,消耗N 2的平均速率为
(3)—定温度下,向一个容积为2 L的密闭容器中通入2 mol N2和7 mol H2, ,达到平衡时 测得容器内的压强
为起始时的7/9倍,则此温度下的平衡常数为_______。在同一温度,同一容器中,将起始物质改为amol N 2 b molH2 c mol NH3 (a,b,c均不为零)欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同,则a,b,c 满足的关系为 (用含a,b,c 的表达式表示). 且欲使反应在起始时向逆反应方向进行,c 的取值范围是
(4) 已知H 2(g)的燃烧热为285.8 kj/mol. 试写出表示NH 3(g)燃烧热的热化学反应方程式
,以氨为燃料可以设计制氨燃料电池(电极材料均为惰性电极,K OH 溶液作电解质溶液)该电池负极电极反应式为 ,经測定,该电作过程中每 放出1 mol N2实际提供460 kJ的电能,则该燃料电池的实际效率为___ __(燃料电池的实标效率是指电池实际提供的电能占燃料电池反应所能释放出的全部能量的百分数) 例4.黄铁矿(主要成分为FeS 2)是工业制取硫酸的重要原料,其燃烧产物为SO 2和Fe 2O 3。
(1)已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ 热量,FeS 2完全燃烧反应的热化学方程式为
______________________________________________________________。
(2)将0.050molSO 2(g)和0.030molO 2(g)放入容积为1L 的密闭容器中,反应: 2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g) 在
一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K 和SO 2的平衡转化率。
(3)当该反应处于平衡状态时,欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快,下列措施可行的是 。
A .向平衡混合物中充入Ar B .向平衡混合物中充入O 2
C .改变反应的催化剂 D .降低反应的温度
(4)反应:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g) △H
的变化如下图,其他条件不变,仅改变起始温度为T 2=723K,在图中画出温度T 2下SO 2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
SO 2 转80 T 1 化 率 60 / %
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20
【巩固练习1】 0 10 20 30 40 50 60 70
1.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 t / min
(1)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: N 2(g)+3H2(g)2NH 3(g);△H
K 与温度T
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①试判断K 1 K 2(填写“>”“=”或“
_________(填字母)
A .K’ = K B.K’ = 2K C. K’ = 1
212N 2(g)+ 32H 2(g)NH 3(g),其平衡常数为K’,则K’与K 的关系为K D.K’ = K
(2)下列各项能说明合成氨反应已达到平衡状态的是 (填字母)(反应是在固定体积的密闭容器
中进行的)
a .容器内N 2、H 2、NH 3的浓度之比为1∶3∶2 b .v(N2) (正) = 3v(H2) (逆)
c .容器内压强保持不变 d .混合气体的密度保持不变
(3)合成氨工业中,原料气(N 2、H 2及少量CO 、NH 3的混合气)在进入合成塔前常用Cu(NH3) 2Ac 溶液
来吸收原料气中的CO ,其反应是: Cu(NH3) 2Ac + CO + NH3
[Cu(NH3) 3]Ac·CO ;△H
生产中必须除去原料气中CO 的原因是 ;Cu(NH3) 2Ac 溶液吸收原料气中的CO 的生产适宜条件应是 。
(4)对反应2NO 2(g)N 2O 4(g) ;△H
强变化曲线如右图所示。下列说法正确的是 。 a .A 、C 两点的反应速率:A >C
b .B 、C 两点的气体的平均相对分子质量:B <C
c .A 、C 两点NO 2的转化率:A <C
d .由状态B 到状态A ,可以用加热的方法
2.甲醇是一种优质的液体燃料,CO 和CO 2均可用于合成甲醇。目前工业上有一种方法是用CO 2来生产
燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO 2(g) +3H2(g) =CH 3OH(g)+H2O(g) △H 1
(1)已知:2CO(g) +O2(g) =2CO 2(g) △H 2
2H 2(g)+O2(g) =2H 2O(g) △H 3
则 CO(g) + 2H2(g) CH 3OH(g) 的 △H = 。
(2)由CO 合成甲醇时,CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右
图所示。该反应ΔH 0(填“>”或“
41.3×10kPa 左右,选择此压强的理由是 。
(3)一定温度下,向2L 密闭容器中加入1mol CH3OH (g),发生反应:
CH 3OH(g) CO(g) + 2H2(g),H 2物质的量随时间的变化如右图所示。
0~2 min 内的平均反应速率v(CH3 CO(g) + 2H2(g) CH 3OH(g)的平衡常数
若开始加入CH 3OH(g)的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。
a .平衡常数 b .CH 3OH 的平衡浓度
c .达到平衡的时间 d .平衡时气体的密度
(4)以CH 3OH 为燃料(以KOH 溶液作电解质溶液)可制成CH 3OH 燃料电池。
①充入CH 3OH 的电极为极;
②负极反应的电极反应式为 。
3.(1)工厂排放的SO 2尾气用饱和Na 2SO 3溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO 3,反应的化学方程式
为 。
-1(2)合成氨的反应N 2(g)+3H2(g)2NH 3(g) △H =-92.4 kJ·mol ,在一定条件下的密闭容器中该反应已
达到平衡,要再提高N 2的转化率,可以采取的措施是_________(填字母代号)。
a .升高温度 b .加入催化剂 c .增加H 2的浓度 d .增加N 2的浓度 e .分离出NH 3
(3)碘不易溶于水,但易溶于碘化钾溶液并生成含碘离子(aq 表示水合状态)
---2-I 2(aq )+ I (aq )I 3(aq ) ……① I 2(aq )+2I (aq )I 4(aq ) ……②
则反应②的平衡常数表达式, 。
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(4)日本核泄漏中最危险的是131I ,它能引发甲状腺癌。但127I 却是人体必需的。下列有关碘的描述中,
正确的是 。
A . 12653I 、12753I 、12853I 、13153I 、是四种相同的核素
B .已知131I 的半衰期很短,所以浓度极低时不会对公众健康构成危害
C .127I 可阻隔甲状腺吸收放射性131I 。已知碘盐含127I 为 30mg·kg -1,成人一次摄入碘盐约3kg 才有
预防效果。所以,日用碘盐对预防碘辐射起不到有效作用
D .碘片含127I 为100 mg /片,一片能阻断90%放射性碘在甲状腺内沉积,按医嘱服用碘片可防止131I
的辐射
-1(5)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L 的MgCl 2和CuCl 2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________
沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为 。
-11-20已知25℃时K sp [Mg(OH)2]=1.8×10,K sp [Cu(OH)2]=2.2×10。
4.工业上用CO 生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH 3OH(g)。图1表示反应中
能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L 的密闭容器中加入4mol H 2和一定量的CO 后,CO 和CH 3OH(g)的浓度随时间变化。
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线 (填:a 或b )表示使用了催化剂;该反应属于 (填:吸热、放热)反应。
(2)下列说法正确的是
A .起始充入的CO 为2mol B .增加CO 浓度,CO 的转化率增大
C .容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D .保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO 和2molH 2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小
(3)从反应开始到建立平衡,v (H2;该温度下CO(g)+2H2(g) CH 3OH(g)的化学
平衡常数为_______ _______ 。若保持其它条件不变,将反应体系升温,则该反应化学平衡常数____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的
2条曲线(在曲线上标出P 1、P 2,且P 1
(5)已知CH 3OH(g)+3/2O2(g)=CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH =-192.9kJ/mol
又知H 2O(l)= H 2O(g) ΔH =+44 kJ/mol,请写出32g 的CH 3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程
式 。
5.汽车尾气里含有NO 气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N 2(g) + O2
(g) 2NO(g)
-4△H > 0,已知该反应在2404℃时,平衡常数K =64×10。请回答:
(1)该反应的平衡常数表达式为 。
(2)该温度下,向2L 密闭容器中充入N 2和O 2各1mol ,平衡时,N 2的转化率是 %(保留整数)。
-1-2-3(3)该温度下,某时刻测得容器内N 2、O 2、NO 的浓度分别为2.5×10mol/L、4.0×10mol/L和3.0×10mol/L,
此时反应 (填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是 。
(4)将N 2、O 2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是 (填字母序号)。
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N 2和O 2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO , 重
新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO 的体积分数 (填“变大、“变小”或“不变”)。
6.在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO 、NO x 、碳氢化合物)进行相互反
应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染。
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(1)已知:N 2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H =+180.5 kJ/mol
2C(s)+ O2(g)=2CO(g) △H =-221.0 kJ/mol
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H =-393.5 kJ/mol
尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H
(2)某研究性学习小组在技术人员的指导下,在某温度时,按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速
率,用气体传感器测得不同时间的NO 和CO 浓度如表:
① 前2s 内的平均反应速率v (N2) = ___________________。
② 在该温度下,反应的平衡常数K = 。(只写出计算结果)
③ 对于该可逆反应,通过综合分析以上信息,至少可以说明 (填字母)。 ..A .该反应的反应物混合后很不稳定 B .该反应一旦发生将在很短的时间内完成
C .该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小
D .该反应在一定条件下能自发进行 E .该反应使用催化剂意义不大
(3)CO 分析仪以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O 2-
可以在固体介质NASICON 中自由移动。
下列说法错误的是
。 2—-CO A .负极的电极反应式为:CO+O―2e=CO 2
2-B .工作时电极b 作正极,O 由电极a 流向电极b C .工作时电子由电极a 通过传感器流向电极b D .传感器中通过的电流越大,尾气中CO 的含量越高
㈡、溶液中离子平衡的计算(电离平衡常数Ka 、Kw 、pH
例5.硼酸在玻璃制造和医药领域应用广泛。
(1)元素周期表中存在“对角线”规则,硼与硅的某些化学性质类似,写出硼酸(H 3BO 3)加热至300℃时
分解得到相应氧化物的化学方程式: 。
(2)硼酸(H 3BO 3)溶液中存在如下反应:H 3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-(aq )+H+(aq) K =5.7×10-10(298K ) ①实验中不慎将NaOH 沾到皮肤时,用大量水洗后要涂上硼酸溶液。写出硼酸与NaOH 反应的离子方程式 。 ②计算25℃时0.7mol·L -1 硼酸溶液中H +的浓度。(写出计算过程)
(3)已知298K 时:
下列说法正确的是 A .碳酸钠溶液滴入硼酸中能观察到有气泡产生 B .碳酸钠溶液滴入醋酸中能观察到有气泡产生
C .等浓度的碳酸和硼酸溶液比较,pH :前者>后者
D .等浓度的碳酸钠和醋酸钠溶液比较,pH :前者>后者
例6:(2004全国4) 若1体积硫酸恰好与10体积pH=11的氢氧化钠溶液完全反应,则二者物质的量浓度之
比应为
1:(2005江苏)8. 在一定体积pH = 12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO 4溶液,当溶
2+液中的Ba 恰好完全沉淀时,溶液pH = 11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO 4溶液的
体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO 4溶液的体积比是
A .1∶9 B .1∶1 C .1∶2 D .1∶4
11
2:(2006广东)14. 室温时,将x mL pH=a 的稀NaOH 溶液与ymL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH 的判断,正确的是
A .若x=y,且a+b=14,则pH>7 B .若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C .若ax=by,且a+b=13,则pH=7 D .若x=10y,且a+b=14,则pH>7
3.如表是不同温度下水的离子积数据:
试回答以下问题:
(1)若25”、“
(2)25℃下,某Na 2SO 4溶液中c (SO4-) =5×10-mol·L -,取该溶液1 mL,加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c (Na+) c (OH-) =__________。
(3)t 2℃下,将pH =11的苛性钠溶液V 1 L与pH =1的稀硫酸V 2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和) ,所得混合溶液的pH =2,则V 1:V 2=__________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是 。
4、常温下,将0.01mol NH4Cl 和0.002mol NaOH溶于水配成1L 混合溶液,
(1)该溶液中存在的三个平衡体系是 、
、__________________________________。(用方程式表示)
(2)溶液中共有 种不同的粒子。
(3)这些粒子中浓度为0.01mol/L的是 ,浓度为0.002mol/L的是 。
(4)物质的量之和为0.01mol 的二种粒子是______________________________________。
(5) 和 两种粒子数量之和比OH -多0.008mol
5.(1)在25℃条件下将pH=11的氨水稀释100倍后溶液的pH 为(填序号)。 A .9 B .13 C .11~13之间 D .9~11之间
(2)25℃时,向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化铵固体,当固体溶解后,测得溶液pH 减小,主要原因是
(填序号)__ ___。
A .氨水与氯化铵发生化学反应 B .氯化铵溶液水解显酸性,增加了c (H+)
C .氯化铵溶于水,电离出大量铵离子,抑制了氨水的电离,使c (OH―) 减小
(3)①在25℃下,将a mol•L-1的氨水与b mol•L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-) ,
则溶液显_______性(填“酸”“碱”或“中”);用含a 、b 的代数式表示NH 3•H2O 的电离常数Ka=__________。 ②25℃,向含3mol 硝酸铵的溶液中滴加100ml 氨水恰好呈中性,则所加氨水的浓度为 。
-5已知25℃氨水的电离常数K=2×10
-++-(4)已知某溶液中只存在OH 、H 、NH 4、Cl 四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能
有如下四种关系:
-++--+-+A .c(Cl) >c(NH4) >c(H) >c(OH) B .c(Cl) >c(NH4) >c(OH) >c(H)
C .c(Cl-) >c(H+) >c(NH4+) >c(OH-) D .c(NH4+) >c(Cl-) >c(OH-) >c(H+)
①若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质的名称是 ,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号) 。
②若上述关系中C 是正确的,则溶液中溶质的化学式是 。
③若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c (HCl )(填“>”、“
+-+-下同) c (NH 3·H 2O ),混合后溶液中c (NH 4)与c (Cl )的关系c (NH 4) c (Cl )。
6.水的电离平衡曲线如下图所示。
⑴若以A 点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度, 当温度升到100℃时,水
12 241
的电离平衡状态到B 点,则此时水的离子积从
⑵将常温下的pH=8的Ba (OH )2溶液与常温下的pH=5的稀盐酸混合,并保持
100℃的恒温,欲使混合溶液pH=7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为。
⑶已知A n B m的离子积=[c(A m+) ]n ·[c (Bn -) ]m ,式中c (Am+) n 和c (Bn -) m
表示离子的物质的量浓度。在某温度下,Ca(OH)2的溶解度为0.74 g,其饱和
溶液密度设为1 g/mL,其离子积为 。
7.物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡,它们都可看作化学平衡的一种。
请根据所学化学知识回答下列问题:
(1)A为0.1 mol·L -1的(NH4) 2SO 4溶液,在该溶液中离子浓度由大到小的顺序为。
(2)B为0.1 mol·L -1的NaHCO 3溶液,则在该溶液中存在的平衡有(用离子方程式表示 。
(3)D为含有足量AgCl 固体的饱和溶液,AgCl 在溶液中存在如下平衡:
AgCl(s)
10Ag +(aq)+Cl -(aq) 在25℃时,AgCl 的K sp =1.8×10-。现将足量AgCl 分别放入下列液体中:①100 mL蒸馏水 ②100 mL
0.3 mol·L -1 AgNO3溶液 ③100 mL 0.1 mol·L -1MgCl 2溶液充分搅拌后冷却到相同温度,Ag +浓度由大到小的顺序为__________________(填序号) ,此时溶液②中Cl -物质的量浓度为__________________。
8.某温度时,BaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的
是
A .加入Na 2SO 4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BaSO 4沉淀生成
D .a 点对应的Ksp 大于c 点对应的Ksp
9: (2007上海) 往含I -和Cl -的稀溶液中滴人AgNO 3溶液,沉淀的质量与加入
--AgNO 3溶液体积的关系如右图所示。则原溶液中c(I)/c(Cl) 的比值为
A (V2-V 1)/V1 B V 1/V2
C V 1/(V2-V 1) D V 2/V1
13
㈠二、化学反应速率与反应平衡的计算(速率、平衡、转化率、常数K 、等效平衡的计算)
例1. (1)
例3.
高温 例4.(1) 4FeS2(s)+11O 2(g)2Fe 2O 3(s)+8SO 2(g) △H =-3408kJ/mol
(共3分,热化学方程式正确得2分,△H 正确得1分,高温可不写)。
(2)解:
2SO 2(g) + O 2(g) 2SO 3(g)
-1起始浓度/ mol·L 0.050 0.030 0
-1平衡浓度/ mol·L (0.050-0.040) (0.030-0.040/2) 0.040
= 0.010 = 0.010
(列出三段式且正确得2分)
所以,K =
2c (SO 3) c (SO2) ⋅c (O2) 2= (0. 040 mol ⋅L (0.010 mol ⋅L -12-1) 2-1) ⨯0.010 mol ⋅L = 1.6×103 L ·mol -1。
(共3分,列出K 的表达式得1分,代入数据1分,最后结果正确1分,可不带单位)
SO 2的平衡转化率 =(
0. 050-0. 010) mol ⋅L
0. 050 mol ⋅L -1-1×100% = 80% 。
(共2分,代入数据1分,结果正确1分)
(3)B(2分,多选不得分)。
(4) (2分)
【巩固练习1】
1.(8分) (1)>;D 。(2分) (2) c (2分)
(3)防止合成塔中的催化剂中毒(1分);低温、高压。(1分)(漏1个不得分)
(4) cd (2分)
2.(14分)
(1)△H 1+1
2△H 2 -1
2△H 3 。(2分)
(2)
-1-1(3)0.125mol·L · min;(2分) 4 L2·mol -2;(2分) d 。(1分)
--2-(4)①负;(1分) ②CH 3OH - 6e +8OH= CO3+6H2O 。(2分)
3.(16分)
(1)S O 2+Na2SO 3+H2O =2NaHSO 3(3分,配平和沉淀符号合扣1分,下同)
(2)c e (2分,各1分,多选倒扣,扣完为止,下同)
(3)K =c (I 4)
c (I 2) ⋅c (I ) 2-2-(3分,写成大写C 不给分)
(4)BCD (3分)(3分)
(5)Cu(OH)2(2分) Cu 2++2NH3·H 2O=Cu(OH)2↓+2NH4+(3分)
4.(16分,每空2分)
(1)b 放热 (2)AC (选1个且正确,给1分,错1个0分)
-1-1(3)0.15mol·L ·min
12 L2·mol -2(无单位不扣分;或 0.75 mol / L ) 减小 (4)
2 0.25mol /L ⨯(0.5mol /L )
(5) CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-280.9kJ/mol
5.(12分)
14
(1)(2分)(书写不规范酌情扣分) 2c (NO ) K =c (N 2)c (O 2)(2) 4 % (2分)
(3)向正反应方向进行;(2分)
-4(2)①1.88×10 mol/(L·s) (3分)②5000(4分) ③BCD (3分)(多选、错选均不给分,选1个得1分)
(3)B (2分)
三、溶液中离子平衡的计算(电离平衡常数Ka 、Kw 、pH 、Ksp 的计算) 300℃ 例5.(1)2H 3BO 3 B 2O 3+3H 2O ↑ (2分)
(2)①H 3BO 3+OH
-= [B(OH)4]- (2分)
- + ② (8分) H 3BO 3 (aq)+H 2O (l) [B(OH)4](aq)+H (aq)
-1起始时各物质浓度/ mol·L : 0.70 0 0
-1 平衡时各物质浓度/ mol·L : 0.70-x x x
22x =5.7×= x = 10-10 c (H 3BO 3) 0.7-x 0.7x 2=3.99×10-10 x =2×10-5(mol·L -1)
(3)BD (4分)
【巩固练习2】
1: 2: K =c ([ B(OH)4]) ⋅c (H ) -+
3.(1)> 温度升高,水的电离程度增大,离子积增大
-+-(2)1000 1 (3)9 11 c (Na+)>c (SO24)>c (H)>c (OH)
4、(1)NH 3·H 2O NH 4++OH -;NH 4++H 2O NH 3·H 2O +H +;H 2O H ++OH -(各1分) (2)七(1
-++++分) (3)Cl ;Na (2分) (4)NH 4、NH 3·H 2O (2分) (5)NH 4;H (2分)
5.(1)D (2分)
(2)C (2分)
(3)①10-7·b/(a-b)②0.15mol/L
(4) ① 氯化铵 ,A (各2分)
② NH4Cl 和HCl (2分)
③ < ,= (各2分)
6.(1)10-14 , 10-12 ; (2)2∶9; (3)0.004。
15
[宜昌市二中2013届化学第二轮复习]
五大平衡对比复习
㈠从活化分子角度解释外界条件对化学反应速率的影响:
1.改变压强的实质是改变 ,若反应体系中无气体参加,则压强改变对该类的反应速率 影响。
2.恒容时,气体反应体系中充入稀有气体(或无关气体)时,气体总压增大,物质的浓度 ,反应速率 ,由于反应速率未变,所以反应平衡 移动。
3.恒压时,充入稀有气体,反应体系体积增大,浓度 ,反应速率 ,平衡向 移动。
1
㈢化学平衡状态的标志和判断
1.化学平衡的标志:
(1)V 正=V逆,它是化学平衡的本质特征
(2)各组分的浓度不再改变,各组分的物质的量、质量、体积分数、反应物的转化率等均不再改变,这是外部特点。
㈣化学平衡常数
1.对于一般的可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g),其中m 、n 、p 、q 分别表示化学方程式中反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数公式可以表示为: , 各物质的浓度一定是 时的浓度, 而不是其他时刻的.
2.在进行K 值的计算时,固体和纯液体的浓度可视为常数例如:在一定温度下,写出下列化学平衡常数的表达式:Fe 3O 4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g),。Cr 2 (aq)+H2O(l) C 2H 5OH+CH3COOH CH 3COOC 2H 5+H23.利用K 值可判断某状态是否处于平衡状态及反应进行的方向。例如,在某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),平衡常数为K 。若某时刻时,反应物和生成物的浓度关系如下:Q= ,则有以下结论: ①Q =K ,V(正) V(逆) ,可逆反应 ;
②Q <K ,V(正) V(逆) ,可逆反应向 方向进行;
③Q >K ,V(正) V(逆) ,可逆反应向 方向进行。
4.化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数,当化学反应方程式的进行方向或各物质的化学计量数增倍或减倍时,
化学平衡常数 发生相应的变化(填“会”或“不会”) 。若N 2O 4(g)
K ,2NO 2 (g)N 2O 4 (g) K 2NO 2(g) K =0.36,则 2N 2O 4(g)1NO 2(g)
5.化学平衡常数是描述可逆反应进行程度的重要参数,只与压强的变化而变化,即与压强“有关”或“无关”) 。利用K 与温度之间的变化关系可判断反应的热效应,若升高温度,K 值增大, 则正反应为 热反应;若升高温度,K 值减小,则正反应为 热反应。升高温度,化学平衡常数发生变化,当正反应是吸热反应时K 值
㈤化学平衡的移动
1.平衡移动的实质
2
2.平衡移动的过程
(1)v (正)>v (逆) :平衡向
(2)v (正)=v (逆) :反应为平衡状态,反应物、生成物的量没有发生改变。
(3)v (正)
3.特殊情况
(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的故改变这些固体或液体的量,对平衡没有影响。
(2)对于的反应,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,故平衡不移动。
(3)对于已有的平衡体系,充入“惰性气体”对化学平衡的影响:
①恒温、恒容条件:充入惰性气体,虽然体系总压强增大,但体系中各组分的 不变 平衡 移动。
②恒温、恒压条件:充入惰性气体,容器容积增大,体系中各组分的浓度同倍数减小,相当于 ,对于△V=0的反应,平衡 ,对于△V ≠0的反应,平衡 。
(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为改变
4.注意点:移动的结果只是了外界条件的变化,而不能完全变的方向。如增大反应物A 的浓度,平衡右移,A 的浓度在增大的基础上减小,但达到新平衡时,A 的浓度一定比原平衡;同理,若改变的是温度、压强等,其变化也相似。
㈥化学平衡图像:
1.影响化学平衡条件的图像(v-t 图像) 以合成氨反应为例画图像
(1)浓度 (2)温度
(3)压强 (4)催化剂
2、化学平衡图像的其他常见类型:
对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) △H
⑴. 转化率-时间关系图:
P 一定时,△ T 一定时, T 一定时, T 一定时,p+q ⑵. 含量-时间关系图:
P 一定时,△ P 一定时,△ T 一定时, T 一定时,p+q ⑶. 转化率-压强-温度关系图:
m+n p+q、△H 0 m+n p+q、△H 0 3
⑷. 含量-压强-温度关系图:
、△ p+q、△ p+q 、△0 p+q 、△0
㈦等效平衡
建立等效平衡有三个要素:投料关系、反应特征、建立平衡的条件(恒温恒容或恒温恒压)。完成以
223含量为w ,现在另一容器中用a 、b 、c 分别表示N 2、H 2、 NH 3的起始投料,在相同温度下达到平衡状态时,NH 3的百分含量仍然为w ,此时若两容器容积相同,a 、b 、c 应满足的关系是 ,当a 、b 、c 满足什么关系时是成比例投料 ,此时在 条件下(恒温恒容或恒温恒压)建立等效平衡。
三、电离平衡
1、写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
H 2SO 4,H 2SO 3, Ba(OH)2,Al(OH)3,
⑴、③④中分别加入适量醋酸钠晶体后,两溶液的pH :③ ④
⑵、②③两溶液等体积混合,所得溶液中c (H+(OH-)
⑶、分别加水稀释10倍,四种溶液的pH
⑷、V 1 L④与V 2 L①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则V 12
四、水的电离
水是极弱电解质:
c(H+c(OH-·L -1
pH= =
水的电离: +-) 酸性
c(H+c(OH-) 中性 +-) 碱性
抑制电离:
等;
的盐,如 等;
4
五、水解平衡
现象:盐不电离出H +和OH -,盐的水溶液一定呈中性吗?(只有 盐的水溶液呈中性)
实质:盐中弱(弱酸根或弱碱阳离子)离子与水电离出的H +或OH -结合生成难电离的 ,破坏
水的电离平衡, 水电离的过程,并且使溶液中H +与OH -浓度 ,呈现出酸碱性。
特征:属 的逆反应,为 热反应,水解程度一般 ,在溶液中存在 体系。
①、什么盐水解: ;
规律:②、盐溶液显什么性质: ;
③、水解程度的大小: 。
相同条件下,同浓度的 Na 2CO 33 (碱性)
影响因素: Na 2CO 3 CH 3COONa (碱性)
①、温度的影响:升高温度,水解程度 ;
②、浓度的影响:稀释可盐类的水解,浓度越低水解程度;
③、pH 的影响: NH 4++H23·H 2O +H+ 加酸
④、加盐:加水解性质相同的盐, 水解,加水解性质相反的盐, 水解。
CH 3COONa :
Na 2SO 3 (分步可逆)
NH 4Cl :AlCl 3 (应分步但简为一步) 只有一种离子水解,水解程度小,一般用
盐类的水解 一般为弱酸的铵盐:CH 3COONH 4、(NH4) 2CO 3、NH 4HCO 3 表示方法 一般不用“=”,用 , 也不打↑或↓,如: 不彻底:
CH 3COONH 4(NH 4)2CO 3
②、双水
解彻底: Al 3+与 Fe 3+与 ( 主要发生氧化还原)
NH 4+与
能进行到底不用可逆符号,用
如:3+CO 32-
3+AlO 2-
正盐:弱酸强碱盐(碱性)、弱碱强酸盐(酸性)、弱酸弱碱盐(视相对强弱)
强酸的酸式盐,不水解如 显 性;
酸碱性: 酸式盐弱酸的酸式盐,既 又能 ,酸碱性视电离和水解的相对强弱
酸性:;碱性:、Na 2HPO 4。
判断弱电解质的相对强弱: 碱性 Na 2CO 3,原因是 酸性H 2CO 3
酸性 NH 43 ,原因是 碱性NH 3·H 2O 3
离子共存、离子浓度比较、离子守恒关系 溶液蒸干灼烧水解生成挥发性酸的盐(AlCl3、FeCl 3、CuCl 2等氯化物) ――→―→解释在生活中的应用:①明矾净水
②纯碱去污
③泡沫灭火器
④FeCl 3溶液配制溶液中离子浓度的比较:
1、电解质在溶液中的变化行为(即反应、电离、水解)
5
2、离子浓度比较的常见内容
(研究离子)
相等关系: 物料守恒 (研究溶质)
Na 2CO 3 (研究溶剂)
离子浓度比较: ①多元弱酸 H 3PO 4 ②多元弱酸形成的正盐 Na 2CO 3 ③不同溶液中同一离子浓度 浓度0.1mol/L的①、NH 4Cl ②、CH 3COONH 4③、NH 4HSO 4 则
+c(NH4) 大小:
④混合溶液中各离子浓度 0.1mol/LNH4Cl 与0.1mol/LNH3·H 2O 混合 则:
3、六组重要电解质溶液的离子浓度比较
写出下列电解质在水溶液中发生的变化的方程式,判断溶液酸碱性,并写出三大守恒和离子浓度顺序
⑴CH 3 电荷守恒(研究离子)
物料守恒(研究溶质)
质子守恒(研究溶剂)
离子浓度顺序(包括溶质分子)⑵NH 4电荷守恒(研究离子)
物料守恒(研究溶质)质子守恒(研究溶剂)
离子浓度顺序(包括溶质分子)⑶NaHSO 3 电荷守恒(研究离子)
物料守恒(研究溶质)
质子守恒(研究溶剂) 离子浓度顺序(包括溶质分子)⑷NaHCO 3 电荷守恒(研究离子)物料守恒(研究溶质)
质子守恒(研究溶剂) 离子浓度顺序(包括溶质分子)⑸CH 3COOH 与CH 3COONa 等量混合的溶液
离子浓度顺序(包括溶质分子)⑹NH 3·H 2O 与NH 4Cl 等量混合的溶液
离子浓度顺序(包括溶质分子)
向20mL 0.1mol/L的CH 3COOH 溶液中滴加0.1mol/L的NaOH 溶液形成的pH
曲线如图,回答下列问题:
⑴a 点的pH 为1吗?
⑵①b 点的溶质是什么?其物质的量为多少?
②b 点溶液呈酸性的原因是什么?
③b 点溶液中溶质各微粒的浓度顺序为
④b 点溶液中Na +、CH 3COOH 、CH 3COO -满足的关系式
为
⑶①c 点NaOH 溶液体积 CH 3COOH 溶液体积。(“大 于”、“小于”或“等于”)
②c 点溶液中溶质各微粒的浓度顺序为
⑷①d 点溶液的溶质是什么?
②写出d 点溶液中的“三守恒一顺序” 6
⑸写出e 点溶液中离子浓度的大小顺序 ⑹上述滴定曲线中除了a 点,所有曲线上的点在溶液中都满足的一个等式关系为
六、沉淀溶解平衡
沉淀反应及其应用
1.沉淀的生成
(1)调节pH 法
加入氨水调节pH 至7~8,可除去氯化铵中的杂质氯化铁。反应离子方程式如下:
(2)加沉淀剂法
以Na 2S 、H 2S 等作沉淀剂,使Cu 2+、Hg 2+等生成极难溶的硫化物下: , 。
2.沉淀的溶解
(1)原理:根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,只要不断减少溶解平衡体系中的,平衡
就向
(2)方法
①酸溶解法:难溶电解质CaCO 3、FeS 、Al(OH)3、Cu(OH)2可溶于强酸,其反应的离子方程式如下:
②盐溶液溶解法:Mg(OH)2能溶于NH 4Cl 溶液,反应的化学方程式为:Mg(OH)2+2NH 4Cl===MgCl2+2NH 3↑+2H 2O , 离子方程式为: 。
3.沉淀的转化
(1)沉淀转化的实质:沉淀转化的实质就是的
沉淀。两种沉淀的溶解度差别 ,沉淀越容易转化。
在含有几种离子的溶液中,加入一种沉淀剂,根据溶度积规则,对同类型的难溶化合物,K sp 小的先沉淀,K sp 大的后沉淀,这种先后沉淀作用叫分步沉淀,例如在含0.1 mol/L的Cl -和I -溶液中逐滴加入AgNO 3溶液,先生成 沉淀,后生成 沉淀,利用分步沉淀的原理可将两种离子分离。
(2)思考:若先将Na 2S 与AgNO 3两溶液混合,再向其中加入NaCl 会有AgCl 沉淀生成吗?
因为溶解度:Ag 2AgCl ,且化学反应是向生成溶解度更的物质的方向进行,所以Na 2S 与AgNO 3两溶液混合后产生 沉淀,再加NaCl 后 发生化学反应。
七、平衡计算 ㈠、化学反应速率与反应平衡的计算(速率、平衡浓度、转化率、常数K 、等效平衡的计算)
例1:现有反应:CO (g )+H 2
O (g )CO 2(g )+H 2(g )放热反应;在850℃时,K =1。
(1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K__ ___l (填“大于”、“小于”、或“等于”)
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO ,3.0molH 2O ,1.0molCO 2和xmolH 2,则:
当x =5.0时,上述反应向___________________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x 应满足的条件是________ __________。
(3)在850℃时,若设x =5.0 和x =6.0,其它物质的投放量不变,当上述反应达到平衡后,测得H 2的体
积分数分别为a%,b%,则a___ __b(填“大于、小于或等于”)
例2.在一定温度下,把2 mol SO 2和1 mol O 2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:
2SO 2(g)+O2(g)2SO 3(g) 当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中,维持温度不变,令a 、b 、c 分别代表初始加入的SO 2、O 2和SO 3的物质的量(mol)。如果a 、b 、c 取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白:
(1) 若a = 0,b = 0,则c = __________。 (2) 若a = 0.5,b = _________和c = _________。
(3) a 、b 、c 取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a 和c ,另一个只含b 和c ) :_______________________、_________________________。
例3. 氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐 和纯碱的原料,也是一种常用的制冷剂。
(1) 实验室制备氨气的化学反应方程式为
(2) 工业合成氨的反应方程式为:
。下图I 是合
成氨反应的 能量与反应过程相关图(未使
用催化剂);图Ⅱ是合成氨反应在2L 容器
中、相同投料情况下、其它条件都不变时,
7
某一反应条件的改变对反应的影响图。下列说法正确的是______。
A. ΔH= -92.4kJ/mol B. 使用催化剂会使E 1, 的数值增大
C. 为了提高转化率,工业生产中反应的度越低越好
D. 图II 是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图. 且P A
E. 图II 是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图,且T A >TB ;
F. 该反应的平銜常数K A
G .在曲线A 条件下,反应从开始到平衡,消耗N 2的平均速率为
(3)—定温度下,向一个容积为2 L的密闭容器中通入2 mol N2和7 mol H2, ,达到平衡时 测得容器内的压强
为起始时的7/9倍,则此温度下的平衡常数为_______。在同一温度,同一容器中,将起始物质改为amol N 2 b molH2 c mol NH3 (a,b,c均不为零)欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同,则a,b,c 满足的关系为 (用含a,b,c 的表达式表示). 且欲使反应在起始时向逆反应方向进行,c 的取值范围是
(4) 已知H 2(g)的燃烧热为285.8 kj/mol. 试写出表示NH 3(g)燃烧热的热化学反应方程式
,以氨为燃料可以设计制氨燃料电池(电极材料均为惰性电极,K OH 溶液作电解质溶液)该电池负极电极反应式为 ,经測定,该电作过程中每 放出1 mol N2实际提供460 kJ的电能,则该燃料电池的实际效率为___ __(燃料电池的实标效率是指电池实际提供的电能占燃料电池反应所能释放出的全部能量的百分数) 例4.黄铁矿(主要成分为FeS 2)是工业制取硫酸的重要原料,其燃烧产物为SO 2和Fe 2O 3。
(1)已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ 热量,FeS 2完全燃烧反应的热化学方程式为
______________________________________________________________。
(2)将0.050molSO 2(g)和0.030molO 2(g)放入容积为1L 的密闭容器中,反应: 2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g) 在
一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K 和SO 2的平衡转化率。
(3)当该反应处于平衡状态时,欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快,下列措施可行的是 。
A .向平衡混合物中充入Ar B .向平衡混合物中充入O 2
C .改变反应的催化剂 D .降低反应的温度
(4)反应:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g) △H
的变化如下图,其他条件不变,仅改变起始温度为T 2=723K,在图中画出温度T 2下SO 2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
SO 2 转80 T 1 化 率 60 / %
40
20
【巩固练习1】 0 10 20 30 40 50 60 70
1.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 t / min
(1)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: N 2(g)+3H2(g)2NH 3(g);△H
K 与温度T
8
①试判断K 1 K 2(填写“>”“=”或“
_________(填字母)
A .K’ = K B.K’ = 2K C. K’ = 1
212N 2(g)+ 32H 2(g)NH 3(g),其平衡常数为K’,则K’与K 的关系为K D.K’ = K
(2)下列各项能说明合成氨反应已达到平衡状态的是 (填字母)(反应是在固定体积的密闭容器
中进行的)
a .容器内N 2、H 2、NH 3的浓度之比为1∶3∶2 b .v(N2) (正) = 3v(H2) (逆)
c .容器内压强保持不变 d .混合气体的密度保持不变
(3)合成氨工业中,原料气(N 2、H 2及少量CO 、NH 3的混合气)在进入合成塔前常用Cu(NH3) 2Ac 溶液
来吸收原料气中的CO ,其反应是: Cu(NH3) 2Ac + CO + NH3
[Cu(NH3) 3]Ac·CO ;△H
生产中必须除去原料气中CO 的原因是 ;Cu(NH3) 2Ac 溶液吸收原料气中的CO 的生产适宜条件应是 。
(4)对反应2NO 2(g)N 2O 4(g) ;△H
强变化曲线如右图所示。下列说法正确的是 。 a .A 、C 两点的反应速率:A >C
b .B 、C 两点的气体的平均相对分子质量:B <C
c .A 、C 两点NO 2的转化率:A <C
d .由状态B 到状态A ,可以用加热的方法
2.甲醇是一种优质的液体燃料,CO 和CO 2均可用于合成甲醇。目前工业上有一种方法是用CO 2来生产
燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO 2(g) +3H2(g) =CH 3OH(g)+H2O(g) △H 1
(1)已知:2CO(g) +O2(g) =2CO 2(g) △H 2
2H 2(g)+O2(g) =2H 2O(g) △H 3
则 CO(g) + 2H2(g) CH 3OH(g) 的 △H = 。
(2)由CO 合成甲醇时,CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右
图所示。该反应ΔH 0(填“>”或“
41.3×10kPa 左右,选择此压强的理由是 。
(3)一定温度下,向2L 密闭容器中加入1mol CH3OH (g),发生反应:
CH 3OH(g) CO(g) + 2H2(g),H 2物质的量随时间的变化如右图所示。
0~2 min 内的平均反应速率v(CH3 CO(g) + 2H2(g) CH 3OH(g)的平衡常数
若开始加入CH 3OH(g)的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。
a .平衡常数 b .CH 3OH 的平衡浓度
c .达到平衡的时间 d .平衡时气体的密度
(4)以CH 3OH 为燃料(以KOH 溶液作电解质溶液)可制成CH 3OH 燃料电池。
①充入CH 3OH 的电极为极;
②负极反应的电极反应式为 。
3.(1)工厂排放的SO 2尾气用饱和Na 2SO 3溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO 3,反应的化学方程式
为 。
-1(2)合成氨的反应N 2(g)+3H2(g)2NH 3(g) △H =-92.4 kJ·mol ,在一定条件下的密闭容器中该反应已
达到平衡,要再提高N 2的转化率,可以采取的措施是_________(填字母代号)。
a .升高温度 b .加入催化剂 c .增加H 2的浓度 d .增加N 2的浓度 e .分离出NH 3
(3)碘不易溶于水,但易溶于碘化钾溶液并生成含碘离子(aq 表示水合状态)
---2-I 2(aq )+ I (aq )I 3(aq ) ……① I 2(aq )+2I (aq )I 4(aq ) ……②
则反应②的平衡常数表达式, 。
9
(4)日本核泄漏中最危险的是131I ,它能引发甲状腺癌。但127I 却是人体必需的。下列有关碘的描述中,
正确的是 。
A . 12653I 、12753I 、12853I 、13153I 、是四种相同的核素
B .已知131I 的半衰期很短,所以浓度极低时不会对公众健康构成危害
C .127I 可阻隔甲状腺吸收放射性131I 。已知碘盐含127I 为 30mg·kg -1,成人一次摄入碘盐约3kg 才有
预防效果。所以,日用碘盐对预防碘辐射起不到有效作用
D .碘片含127I 为100 mg /片,一片能阻断90%放射性碘在甲状腺内沉积,按医嘱服用碘片可防止131I
的辐射
-1(5)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L 的MgCl 2和CuCl 2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________
沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为 。
-11-20已知25℃时K sp [Mg(OH)2]=1.8×10,K sp [Cu(OH)2]=2.2×10。
4.工业上用CO 生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH 3OH(g)。图1表示反应中
能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L 的密闭容器中加入4mol H 2和一定量的CO 后,CO 和CH 3OH(g)的浓度随时间变化。
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线 (填:a 或b )表示使用了催化剂;该反应属于 (填:吸热、放热)反应。
(2)下列说法正确的是
A .起始充入的CO 为2mol B .增加CO 浓度,CO 的转化率增大
C .容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D .保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO 和2molH 2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小
(3)从反应开始到建立平衡,v (H2;该温度下CO(g)+2H2(g) CH 3OH(g)的化学
平衡常数为_______ _______ 。若保持其它条件不变,将反应体系升温,则该反应化学平衡常数____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的
2条曲线(在曲线上标出P 1、P 2,且P 1
(5)已知CH 3OH(g)+3/2O2(g)=CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH =-192.9kJ/mol
又知H 2O(l)= H 2O(g) ΔH =+44 kJ/mol,请写出32g 的CH 3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程
式 。
5.汽车尾气里含有NO 气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N 2(g) + O2
(g) 2NO(g)
-4△H > 0,已知该反应在2404℃时,平衡常数K =64×10。请回答:
(1)该反应的平衡常数表达式为 。
(2)该温度下,向2L 密闭容器中充入N 2和O 2各1mol ,平衡时,N 2的转化率是 %(保留整数)。
-1-2-3(3)该温度下,某时刻测得容器内N 2、O 2、NO 的浓度分别为2.5×10mol/L、4.0×10mol/L和3.0×10mol/L,
此时反应 (填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是 。
(4)将N 2、O 2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是 (填字母序号)。
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N 2和O 2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO , 重
新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO 的体积分数 (填“变大、“变小”或“不变”)。
6.在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO 、NO x 、碳氢化合物)进行相互反
应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染。
10
(1)已知:N 2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H =+180.5 kJ/mol
2C(s)+ O2(g)=2CO(g) △H =-221.0 kJ/mol
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H =-393.5 kJ/mol
尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H
(2)某研究性学习小组在技术人员的指导下,在某温度时,按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速
率,用气体传感器测得不同时间的NO 和CO 浓度如表:
① 前2s 内的平均反应速率v (N2) = ___________________。
② 在该温度下,反应的平衡常数K = 。(只写出计算结果)
③ 对于该可逆反应,通过综合分析以上信息,至少可以说明 (填字母)。 ..A .该反应的反应物混合后很不稳定 B .该反应一旦发生将在很短的时间内完成
C .该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小
D .该反应在一定条件下能自发进行 E .该反应使用催化剂意义不大
(3)CO 分析仪以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O 2-
可以在固体介质NASICON 中自由移动。
下列说法错误的是
。 2—-CO A .负极的电极反应式为:CO+O―2e=CO 2
2-B .工作时电极b 作正极,O 由电极a 流向电极b C .工作时电子由电极a 通过传感器流向电极b D .传感器中通过的电流越大,尾气中CO 的含量越高
㈡、溶液中离子平衡的计算(电离平衡常数Ka 、Kw 、pH
例5.硼酸在玻璃制造和医药领域应用广泛。
(1)元素周期表中存在“对角线”规则,硼与硅的某些化学性质类似,写出硼酸(H 3BO 3)加热至300℃时
分解得到相应氧化物的化学方程式: 。
(2)硼酸(H 3BO 3)溶液中存在如下反应:H 3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-(aq )+H+(aq) K =5.7×10-10(298K ) ①实验中不慎将NaOH 沾到皮肤时,用大量水洗后要涂上硼酸溶液。写出硼酸与NaOH 反应的离子方程式 。 ②计算25℃时0.7mol·L -1 硼酸溶液中H +的浓度。(写出计算过程)
(3)已知298K 时:
下列说法正确的是 A .碳酸钠溶液滴入硼酸中能观察到有气泡产生 B .碳酸钠溶液滴入醋酸中能观察到有气泡产生
C .等浓度的碳酸和硼酸溶液比较,pH :前者>后者
D .等浓度的碳酸钠和醋酸钠溶液比较,pH :前者>后者
例6:(2004全国4) 若1体积硫酸恰好与10体积pH=11的氢氧化钠溶液完全反应,则二者物质的量浓度之
比应为
1:(2005江苏)8. 在一定体积pH = 12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO 4溶液,当溶
2+液中的Ba 恰好完全沉淀时,溶液pH = 11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO 4溶液的
体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO 4溶液的体积比是
A .1∶9 B .1∶1 C .1∶2 D .1∶4
11
2:(2006广东)14. 室温时,将x mL pH=a 的稀NaOH 溶液与ymL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH 的判断,正确的是
A .若x=y,且a+b=14,则pH>7 B .若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C .若ax=by,且a+b=13,则pH=7 D .若x=10y,且a+b=14,则pH>7
3.如表是不同温度下水的离子积数据:
试回答以下问题:
(1)若25”、“
(2)25℃下,某Na 2SO 4溶液中c (SO4-) =5×10-mol·L -,取该溶液1 mL,加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c (Na+) c (OH-) =__________。
(3)t 2℃下,将pH =11的苛性钠溶液V 1 L与pH =1的稀硫酸V 2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和) ,所得混合溶液的pH =2,则V 1:V 2=__________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是 。
4、常温下,将0.01mol NH4Cl 和0.002mol NaOH溶于水配成1L 混合溶液,
(1)该溶液中存在的三个平衡体系是 、
、__________________________________。(用方程式表示)
(2)溶液中共有 种不同的粒子。
(3)这些粒子中浓度为0.01mol/L的是 ,浓度为0.002mol/L的是 。
(4)物质的量之和为0.01mol 的二种粒子是______________________________________。
(5) 和 两种粒子数量之和比OH -多0.008mol
5.(1)在25℃条件下将pH=11的氨水稀释100倍后溶液的pH 为(填序号)。 A .9 B .13 C .11~13之间 D .9~11之间
(2)25℃时,向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化铵固体,当固体溶解后,测得溶液pH 减小,主要原因是
(填序号)__ ___。
A .氨水与氯化铵发生化学反应 B .氯化铵溶液水解显酸性,增加了c (H+)
C .氯化铵溶于水,电离出大量铵离子,抑制了氨水的电离,使c (OH―) 减小
(3)①在25℃下,将a mol•L-1的氨水与b mol•L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-) ,
则溶液显_______性(填“酸”“碱”或“中”);用含a 、b 的代数式表示NH 3•H2O 的电离常数Ka=__________。 ②25℃,向含3mol 硝酸铵的溶液中滴加100ml 氨水恰好呈中性,则所加氨水的浓度为 。
-5已知25℃氨水的电离常数K=2×10
-++-(4)已知某溶液中只存在OH 、H 、NH 4、Cl 四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能
有如下四种关系:
-++--+-+A .c(Cl) >c(NH4) >c(H) >c(OH) B .c(Cl) >c(NH4) >c(OH) >c(H)
C .c(Cl-) >c(H+) >c(NH4+) >c(OH-) D .c(NH4+) >c(Cl-) >c(OH-) >c(H+)
①若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质的名称是 ,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号) 。
②若上述关系中C 是正确的,则溶液中溶质的化学式是 。
③若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c (HCl )(填“>”、“
+-+-下同) c (NH 3·H 2O ),混合后溶液中c (NH 4)与c (Cl )的关系c (NH 4) c (Cl )。
6.水的电离平衡曲线如下图所示。
⑴若以A 点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度, 当温度升到100℃时,水
12 241
的电离平衡状态到B 点,则此时水的离子积从
⑵将常温下的pH=8的Ba (OH )2溶液与常温下的pH=5的稀盐酸混合,并保持
100℃的恒温,欲使混合溶液pH=7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为。
⑶已知A n B m的离子积=[c(A m+) ]n ·[c (Bn -) ]m ,式中c (Am+) n 和c (Bn -) m
表示离子的物质的量浓度。在某温度下,Ca(OH)2的溶解度为0.74 g,其饱和
溶液密度设为1 g/mL,其离子积为 。
7.物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡,它们都可看作化学平衡的一种。
请根据所学化学知识回答下列问题:
(1)A为0.1 mol·L -1的(NH4) 2SO 4溶液,在该溶液中离子浓度由大到小的顺序为。
(2)B为0.1 mol·L -1的NaHCO 3溶液,则在该溶液中存在的平衡有(用离子方程式表示 。
(3)D为含有足量AgCl 固体的饱和溶液,AgCl 在溶液中存在如下平衡:
AgCl(s)
10Ag +(aq)+Cl -(aq) 在25℃时,AgCl 的K sp =1.8×10-。现将足量AgCl 分别放入下列液体中:①100 mL蒸馏水 ②100 mL
0.3 mol·L -1 AgNO3溶液 ③100 mL 0.1 mol·L -1MgCl 2溶液充分搅拌后冷却到相同温度,Ag +浓度由大到小的顺序为__________________(填序号) ,此时溶液②中Cl -物质的量浓度为__________________。
8.某温度时,BaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的
是
A .加入Na 2SO 4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BaSO 4沉淀生成
D .a 点对应的Ksp 大于c 点对应的Ksp
9: (2007上海) 往含I -和Cl -的稀溶液中滴人AgNO 3溶液,沉淀的质量与加入
--AgNO 3溶液体积的关系如右图所示。则原溶液中c(I)/c(Cl) 的比值为
A (V2-V 1)/V1 B V 1/V2
C V 1/(V2-V 1) D V 2/V1
13
㈠二、化学反应速率与反应平衡的计算(速率、平衡、转化率、常数K 、等效平衡的计算)
例1. (1)
例3.
高温 例4.(1) 4FeS2(s)+11O 2(g)2Fe 2O 3(s)+8SO 2(g) △H =-3408kJ/mol
(共3分,热化学方程式正确得2分,△H 正确得1分,高温可不写)。
(2)解:
2SO 2(g) + O 2(g) 2SO 3(g)
-1起始浓度/ mol·L 0.050 0.030 0
-1平衡浓度/ mol·L (0.050-0.040) (0.030-0.040/2) 0.040
= 0.010 = 0.010
(列出三段式且正确得2分)
所以,K =
2c (SO 3) c (SO2) ⋅c (O2) 2= (0. 040 mol ⋅L (0.010 mol ⋅L -12-1) 2-1) ⨯0.010 mol ⋅L = 1.6×103 L ·mol -1。
(共3分,列出K 的表达式得1分,代入数据1分,最后结果正确1分,可不带单位)
SO 2的平衡转化率 =(
0. 050-0. 010) mol ⋅L
0. 050 mol ⋅L -1-1×100% = 80% 。
(共2分,代入数据1分,结果正确1分)
(3)B(2分,多选不得分)。
(4) (2分)
【巩固练习1】
1.(8分) (1)>;D 。(2分) (2) c (2分)
(3)防止合成塔中的催化剂中毒(1分);低温、高压。(1分)(漏1个不得分)
(4) cd (2分)
2.(14分)
(1)△H 1+1
2△H 2 -1
2△H 3 。(2分)
(2)
-1-1(3)0.125mol·L · min;(2分) 4 L2·mol -2;(2分) d 。(1分)
--2-(4)①负;(1分) ②CH 3OH - 6e +8OH= CO3+6H2O 。(2分)
3.(16分)
(1)S O 2+Na2SO 3+H2O =2NaHSO 3(3分,配平和沉淀符号合扣1分,下同)
(2)c e (2分,各1分,多选倒扣,扣完为止,下同)
(3)K =c (I 4)
c (I 2) ⋅c (I ) 2-2-(3分,写成大写C 不给分)
(4)BCD (3分)(3分)
(5)Cu(OH)2(2分) Cu 2++2NH3·H 2O=Cu(OH)2↓+2NH4+(3分)
4.(16分,每空2分)
(1)b 放热 (2)AC (选1个且正确,给1分,错1个0分)
-1-1(3)0.15mol·L ·min
12 L2·mol -2(无单位不扣分;或 0.75 mol / L ) 减小 (4)
2 0.25mol /L ⨯(0.5mol /L )
(5) CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-280.9kJ/mol
5.(12分)
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(1)(2分)(书写不规范酌情扣分) 2c (NO ) K =c (N 2)c (O 2)(2) 4 % (2分)
(3)向正反应方向进行;(2分)
-4(2)①1.88×10 mol/(L·s) (3分)②5000(4分) ③BCD (3分)(多选、错选均不给分,选1个得1分)
(3)B (2分)
三、溶液中离子平衡的计算(电离平衡常数Ka 、Kw 、pH 、Ksp 的计算) 300℃ 例5.(1)2H 3BO 3 B 2O 3+3H 2O ↑ (2分)
(2)①H 3BO 3+OH
-= [B(OH)4]- (2分)
- + ② (8分) H 3BO 3 (aq)+H 2O (l) [B(OH)4](aq)+H (aq)
-1起始时各物质浓度/ mol·L : 0.70 0 0
-1 平衡时各物质浓度/ mol·L : 0.70-x x x
22x =5.7×= x = 10-10 c (H 3BO 3) 0.7-x 0.7x 2=3.99×10-10 x =2×10-5(mol·L -1)
(3)BD (4分)
【巩固练习2】
1: 2: K =c ([ B(OH)4]) ⋅c (H ) -+
3.(1)> 温度升高,水的电离程度增大,离子积增大
-+-(2)1000 1 (3)9 11 c (Na+)>c (SO24)>c (H)>c (OH)
4、(1)NH 3·H 2O NH 4++OH -;NH 4++H 2O NH 3·H 2O +H +;H 2O H ++OH -(各1分) (2)七(1
-++++分) (3)Cl ;Na (2分) (4)NH 4、NH 3·H 2O (2分) (5)NH 4;H (2分)
5.(1)D (2分)
(2)C (2分)
(3)①10-7·b/(a-b)②0.15mol/L
(4) ① 氯化铵 ,A (各2分)
② NH4Cl 和HCl (2分)
③ < ,= (各2分)
6.(1)10-14 , 10-12 ; (2)2∶9; (3)0.004。
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