2019高中化学第1部分专题3小专题大智慧(五)四大平衡的比较讲义(含解析)苏教版选修.pdf

四大平衡的比较 电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡与化学平衡的比较 例(山东高考节选)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)25时，H2SO3HSO3H的电离常数Ka1102molL1，则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kb_molL1，若向 NaHSO3溶液中加入少量的 I2，则溶液中cH2SO3cHSO3将_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析 (1)TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)起始浓度/molL1 1/V 0 0 转化浓度/molL1 2x x x 平衡浓度/molL1 (1/V2x)x x 则KcTaI4cS2c2I2x21V2x21，x13V，则 I2(g)的平衡转化率是213V1V66.7%。(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)H2SO3的电离常数表达式为KacHSO3cHcH2SO3，NaHSO3的水解反应的平衡常数KhcH2SO3cOHcHSO3cH2SO3KwcHSO3cHKWKa11014110211012。加入 I2后 HSO3被氧化为 H2SO4，c(H)增大，c(OH)减小，Kh不变，由KhcH2SO3cOHcHSO3得cH2SO3cHSO3KhcOH，所以该比值增大。答案(1)cTaI4cS2c2I2 66.7%(2)I2(3)11012 增大 1(天津高考)下列有关电解质溶液的说法正确的是()A在蒸馏水中滴加浓 H2SO4，KW不变 BCaCO3难溶于稀硫酸，也难溶于醋酸 C在 Na2S 稀溶液中，c(H)c(OH)2c(H2S)c(HS)DNaCl 溶液和 CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同 解析：选 C 本题考查电解质溶液知识，意在考查考生的分析推断能力。浓硫酸溶于水会放出大量的热，使水的温度升高，所以KW增大，A 项错误；碳酸钙既可以和硫酸反应，也可以和醋酸反应，只不过在和硫酸反应时，生成的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面，阻止了反应的进行，B 项错误；根据电荷守恒c(Na)c(H)2c(S2)c(OH)c(HS)和物料守恒 c(Na)2c(S2)2c(H2S)2c(HS)可得：c(H)c(OH)2c(H2S)c(HS)，C 项正确；氯化钠为强酸强碱盐，不影响水的电离，而醋酸铵是弱酸弱碱盐，促进水的电离，故两溶液中水的电离程度不同，D 项错误。2以下是对化学反应变化过程及结果的研究。按要求回答问题。(1)关于能量变化的研究 已知：2CH3OH(1)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)Ha kJmol1；CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)Hb kJmol1 H2O(g)=H2O(l)Hc kJmol1。则：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H_ kJmol1。(2)关于反应速率和限度的研究 已知 25时有关弱酸的电离平衡常数：弱酸化学式 CH3COOH HCN H2CO3 电离平衡 常数(25)1.8105 4.91010 K14.3107 K25.61011 则等物质的量浓度的下列溶液的 pH 由大到小的顺序为_(填编号)。aCH3COONa bNaCN cNa2CO3 dNaHCO3 已知：2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H196.6 kJmol1。在一个容积为 2 L 的容器中加入 2 mol SO2和 1 mol O2，在某温度下充分反应，经过 30 min 达到平衡，放出热量176.94 kJ。如果用 SO2表示该反应的反应速率，则v(SO2)_。下图为某温度下，CuS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，溶液的 S2浓度、金属阳离子浓度变化情况。如果向三种沉淀中加盐酸，最先溶解的是_。向新生成的 ZnS 浊液中滴入足量含相同浓度的 Cu2、Fe2的溶液，振荡后，ZnS 沉淀会转化为_(填化学式)沉淀。(3)关于电化学的研究 全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池。其电池总反应为 VO22HV2放电充电V3VO2H2O。则充电时阳极反应式为_，用此电池电解 1 L 1 molL1的 CuSO4溶液，当转移 0.1 mol 电子时，溶液的 pH_(不考虑溶液体积变化)。解析：(1)运用盖斯定律，可得所求化学反应的 HH12H24H3。(2)酸越弱生成的钠盐碱性越强，所以 pH 由大到小的顺序为 cbda。参加反应的 SO2的物质的量是176.94 kJ196.6 kJ2 mol1.8 mol，v(SO2)1.8 mol2 L30 min0.03 molL1min1。向三种沉淀的溶液中加入 HCl，则难溶电解质的溶解平衡和 H2S 的电离平衡同时存在，此时三种溶液中的 H2S 电离平衡常数相同，饱和 FeS 溶液中 S2的浓度最大，溶解所需的 H浓 度 最 低，先 溶 解。根 据 图 示 三 种 难 溶 沉 淀 的 溶 度 积 常 数 大 小 关 系 为：Ksp(FeS)Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，故在 ZnS 浊液中滴入足量含相同浓度的 Cu2、Fe2的溶液，振荡后，ZnS 沉淀会转化为 CuS。(3)充电时，阳极上失电子发生氧化反应，VO2H2Oe=VO22H。硫酸铜溶液中硫酸铜的物质的量是 1 mol，当转移 0.1 mol 电子时，溶液中阳极上析出 0.025 mol 氧气，同时生成 0.1 mol H，溶液中氢离子浓度0.1 mol1 L0.1 molL1，所以溶液的 pH1。答案：(1)a2b4c(2)cbda 0.03 molL1min1 FeS CuS(3)VO2H2Oe=VO22H 1