2023高考化学二轮复习-第15讲-四大平衡常数及其应用题组训练.docx

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1、第15讲-四大平衡常数及其应用1.（2020山东）25 时，某混合溶液中c(CH3COOH)c(CH3COO)0.1 molL1，lg c(CH3COOH)、lg c(CH3COO)、lg c(H)和lg c(OH)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH的电离常数，下列说法正确的是()AO点时，c(CH3COOH)c(CH3COO)BN点时，pHlg KaC该体系中，c(CH3COOH)0.1cH+Ka+cH+ molL1DpH由7到14的变化过程中，CH3COO的水解程度始终增大 2.(2020天津) 用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH(不考虑副反应)CO2(g)3H2

2、(g)CH3OH(g)H2O(g)H(3)某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为a molL1和3a molL1，反应平衡时，CH3OH的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为_。已知25 碳酸电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH12时，c(H2CO3)c(HCO3-)c(CO32-)1_。3.（2019全国2） 绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是A. 图中a和b分别为T1.、T2温度下CdS在水中的溶解度B. 图中各点对应的Ksp的关系为：Ksp(m)=Ksp(n)

3、Ksp(p)”“”或“=”)。增加A的起始浓度，A在t =min时转化率将_(填“增大”“减小”或“不变”)。该温度下，平衡常数K=_在相同条件下，若反应开始时只加入B，B的起始浓度也为a mol/L，平衡时B的转化率为_。研究发现，其他条件不变时，减小盐酸的浓度，反应速率减慢，但平衡时B的含量不变，原因是_。12.（2021湖南适应性）常温下，向的溶液中滴加的溶液，溶液中，随pH的变化关系如图所示(取)。下列说法正确的是( )A. 常温下，的电离常数为B. 当溶液的时，消耗溶液C. 溶液中水的电离程度大小：abcD. c点溶液中：13.（2021湖南适应性）以镁铝复合氧化物()为载体的负载型

4、镍铜双金属催化剂()是一种新型高效加氢或脱氢催化剂，其制备流程如下：已知：常温下，。回答问题：(4)常温下，若“悬浊液”中，则溶液的_。第15讲-四大平衡常数及其应用答案及解析1.【答案】BC【解析】随着溶液碱性的增强，c(CH3COOH)减小，c(CH3COO)增大，故MN线表示lgc(CH3COO)，NP线表示lgc(CH3COOH)，MO线表示lgc(H)，OP线表示lgc(OH)。O点时，c(H)c(OH)，N点时，c(CH3COOH)c(CH3COO)，A项错误；N点时，lgc(CH3COOH)与lgc(CH3COO)相等，故c(H)Ka，pHlgKa，B项正确；由CH3COOH的电

5、离平衡常数推导可知，故c(CH3COOH)0.1cH+Ka+cH+，C项正确；溶液pH增大，碱性增强，CH3COO的水解程度减小，D项错误。2.【答案】(3) 1012Ka11024Ka1Ka2【解析】(3)恒温恒容条件下进行反应，平衡时，CH3OH的产率为b，则反应物转化率为b，按“三段式”法计算： CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)起始浓度/(molL1) a 3a 0 0转化浓度/(molL1) ab 3ab ab ab平衡浓度/(molL1) a(1b) 3a(1b) ab ab则该温度下反应平衡常数K= =。3.【答案】B【解析】A. CdS在水中存在沉淀溶解平衡：

6、CdSCd2+S2-，其溶度积Ksp=c(Cd2+)c(S2-),在饱和溶液中，c(Cd2+)= c(S2-)=S（溶解度），结合图象可以看出，图中a和b分别表示T1和T2温度下CdS的溶解度，A项正确；B. CdS的沉淀溶解平衡中的溶度积受温度影响，m、n和p点均在温度为T1条件下所测的对应离子浓度，则其溶度积相同，B项错误；C. m点达到沉淀溶解平衡，向其中加入硫化钠后，平衡向逆反应方向移动，c(Cd2+)减小，c(S2-)增大，溶液组成由m沿mnp向p方向移动，C项正确；D. 从图象中可以看出，随着温度的升高，溶解的离子浓度增大，则说明CdSCd2+S2-为吸热反应，则温度降低时，q点对

7、应饱和溶液的溶解度下降，溶液中的c(Cd2+)与c(S2-)同时减小，会沿qp线向p点方向移动，D项正确；答案选B。4.【答案】(2) 40 3.56104 BD【解析】 （2）假设反应前碘单质与环戊烯均为n mol，平衡时环戊烯反应了x mol，根据题意可知；（g）+I2（g）= （g）+2HI（g）增加的物质的量nmol nmol nmol 2nmol nmolxmol 2n20%得x=0.4nmol，转化率为0.4n/n100%=40%；（g） + I2（g）= （g）+ 2HI（g）P（初） 0.5105 0.5105 0 0P 0.510540% 0.510540% 0.510540

8、% 110540%P（平） 0.3105 0.3105 0.2105 0.4105Kp=3.56104；A.T、V一定，通入惰性气体，由于对反应物和生成物浓度无影响，速率不变，平衡不移动，故A错误；B.升高温度，平衡向吸热方向移动，环戊烯转化率升高，故B正确；C增加环戊烯的浓度平衡正向移动，但环戊烯转化率降低；D,增加I2的浓度，平衡正向移动，环戊烯转化率升高，故D正确；5.【答案】（2）53.1 30.0 6.0102 大于 温度提高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高 13.4 【解析】（2）已知：、2N2O5（g）2N2O4（g）

9、+O2（g） H14.4kJ/mol、2NO2（g）N2O4（g） H255.3kJ/mol根据盖斯定律可知2即得到N2O5（g）2NO2（g）+1/2O2（g） H153.1kJ/mol；根据方程式可知氧气与消耗五氧化二氮的物质的量之比是1:2，又因为压强之比是物质的量之比，所以消耗五氧化二氮减少的压强是2.9kPa25.8kPa，则此时五氧化二氮的压强是35.8kPa5.8kPa30.0kPa，因此此时反应速率v2.0103306.0102（kPamin1）；由于温度升高，容器容积不变，总压强提高，且二氧化氮二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高，所以若提高反应温

10、度至35，则N2O5（g）完全分解后体系压强p（35）大于63.1 kPa。根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是63.1kPa，根据方程式可知完全分解时最初生成的二氧化氮的压强是35.8kPa271.6 kPa，氧气是35.8kPa217.9 kPa，总压强应该是71.6 kPa+17.9 kPa89.5 kPa，平衡后压强减少了89.5 kPa63.1kPa26.4kPa，所以根据方程式2NO2（g）N2O4（g）可知平衡时四氧化二氮对应的压强是26.4kPa，二氧化氮对应的压强是71.6 kPa26.4kPa218.8kPa，则反应的平衡常数。6.【答案】C【解析】分析：本题应该从

11、题目所给的图入手，寻找特定数据判断题目中的沉淀滴定的具体过程。注意：横坐标是加入的硝酸银溶液的体积，纵坐标是氯离子浓度的负对数。A. 选取横坐标为50mL的点，此时向50mL 0.05mol/L的Cl-溶液中，加入了50mL 0.1mol/L的AgNO3溶液，所以计算出此时溶液中过量的Ag+浓度为0.025mol/L（按照银离子和氯离子1:1沉淀，同时不要忘记溶液体积变为原来2倍），由图示得到此时Cl-约为110-8mol/L（实际稍小），所以KSP（AgCl）约为0.02510-8=2.510-10，所以其数量级为10-10，选项A正确。B. 由于KSP（AgCl）极小，所以向溶液滴加硝酸银

12、就会有沉淀析出，溶液一直是氯化银的饱和溶液，所以c（Ag+）c（Cl-）KSP（AgCl），选项B正确。C. 滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子，所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定，将50mL 0.05mol/L的Cl-溶液改为50mL 0.04mol/L的Cl-溶液，此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的0.8倍，所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0.8倍，因此应该由c点的25mL变为250.8=20mL，而a点对应的是15mL，选项C错误。D. 卤化银从氟化银到碘化银的溶解度应该逐渐减小，所以KSP（AgCl）应该大于KSP（AgBr），将50mL 0.05mol/L的Cl

13、-溶液改为50mL 0.05mol/L的Br-溶液，这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴离子，因为银离子和氯离子或溴离子都是1:1沉淀的，所以滴定终点的横坐标不变，但是因为溴化银更难溶，所以终点时，溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小，所以有可能由a点变为b点。选项D正确。7.【答案】（2）114 （3）22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强（浓度） 大于 1.3【解析】（2）将第一个方程式扩大3倍，再与第二个方程式相加就可以得到第三个反应的焓变，所以焓变为483+（-30）=114kJmol-1.（3）由图示，温度越高反应越快，达到平衡用的时间就越少，所以曲线a代表3

14、43K的反应。从图中读出，平衡以后反应转化率为22%。设初始加入的三氯氢硅的浓度为1mol/L，得到：2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4起始： 1 0 0反应： 0.22 0.11 0.11 （转化率为22%）平衡： 0.78 0.11 0.11所以平衡常数K=0.1120.782=0.02。温度不变，提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离（两边物质的量相等，压强不影响平衡）。缩短达到平衡的时间，就是加快反应速率，所以可以采取的措施是增大压强（增大反应物浓度）、加入更高效的催化剂（改进催化剂）。a、b两点的转化率相等，可以认为各物质的浓度对应相等，而a点的温度更高，所以速率

15、更快，即VaVb。根据题目表述得到，当反应达平衡时，所以，实际就是平衡常数K值，所以0.02。a点时，转化率为20%，所以计算出：2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4起始： 1 0 0反应： 0.2 0.1 0.1 （转化率为20%）平衡： 0.8 0.1 0.1所以=0.8；=0.1；所以8.【答案】D【解析】己二酸是二元弱酸，第二步电离小于第一步，即Ka1=Ka2=，所以当pH相等即氢离子浓度相等时，因此曲线N表示pH与的变化关系，则曲线M是己二酸的第二步电离，根据图像取0.6和4.8点， =100.6molL1，c(H)=104.8molL1，代入Ka2得到Ka2=105.4，

16、因此Ka2（H2X）的数量级为10-6，A正确；根据以上分析可知曲线N表示pH与的关系，B正确；曲线N是己二酸的第一步电离，根据图像取0.6和5.0点， =100.6molL1，c(H)=105.0molL1，代入Ka1得到Ka2=104.4，因此HX的水解常数是1014/104.4Ka2，所以NaHX溶液显酸性，即c(H)c(OH)，C正确；根据图像可知当0时溶液显酸性，因此当混合溶液呈中性时， 0，即c(X2-)c(HX-)，D错误。9.【答案】D【解析】根据图像，pH=1.2时，H2A和HA-相交，则有c(H2A)=c(HA-)，A正确；pH=4.2时，c(A2)=c(HA)，根据第二步

17、电离HAHA2，得出：K2(H2A)=c(H+)c(A2-)/c(HA-)= c(H+)=10-4.2，B正确；根据图像，pH=2.7时，H2A和A2-相交，则有c(H2A)=c(A2-)，C正确；根据pH=4.2时，c(HA-)=c(A2-)，且物质的量分数约为0.48，而c(H+)=10-4.2，可知c(HA-)=c(A2-)c(H+)，D错误。10.【答案】B【解析】A当酸性越强时，曲线表示的微粒的含量越高，可推知曲线是H2C2O4 的变化曲线，曲线是HC2O的变化曲线，曲线是C2O的变化曲线，A错误；B在a点H2C2O4的浓度和HC2O的浓度相等，pH=1.22，则草酸H2C2O4的电

18、离常K= =10-1.22，则B正确；C在 b点，c(C2O)= c(HC2O)，且溶液呈酸性，若c(C2O)+2c(OH-)= c(HC2O)+c(H+)，则2c(OH-)= c(H+)，显然不成立，C错误；D在c点，HC2O的含量为0.15，而H2C2O4的物质的量为0.1L 0.40 mol/L=0.04 mol，则HC2O的物质的量为0.150.04 mol=0.006 mol，溶液体积为0.2L，c(HC2O)=0.006 mol0.2L=0.03 mol/L，D错误；故选B。11.【答案】： (1). 0.45a (2). (3). 不变 (4). 3 (5). 25% (6).

19、盐酸是催化剂，催化剂能改变反应速率但不影响化学平衡 【解析】(1) 由表知，反应进行到100 min时，A的转化率为45.0%，则根据化学方程式A(aq)B(aq)，B的浓度为0.45amol/L。一定温度下，化学反应速率受反应物浓度影响，在反应建立平衡的过程中，反应物浓度在不断减小，所以v正(t =50 min)v逆 (t =min)= v正 (t =min)。， ，温度一定时，K是常数，则增加A的起始浓度，A在t =min时转化率将不变。由表知，该温度下，A在t =min时转化率为75%，则平衡常数在相同条件下，若反应开始时只加入B，B的起始浓度也为a mol/L，则，则，得 ，平衡时B的

20、转化率为。研究发现，其他条件不变时，减小盐酸的浓度，反应速率减慢，但平衡时B的含量不变，原因是盐酸是催化剂，催化剂能改变反应速率但不影响化学平衡。12.【答案】AD【解析】为弱电解质，在溶液中存在电荷平衡，常温下，电离常数为Ka=，b点时，=0，c()=c()，的电离常数等于c()=；向的溶液中滴加的溶液，由于温度不变，a点为时，c(H+)=10-2.88mol/L，=-1.88，=10-1.88，c(H+)=10-2.8810-1.88=10-4.76=Ka，则a点为；Kh=10-9.24，c点含有，存在水解平衡，Kh=，时，c(OH-)=10-5.27，=3.97，=10-3.97，Kh=10-3.9710-5.27=10-9.24=Kh，c点为溶液，则b点为和的混合溶液，由此分析。A常温下，的电离常数为Ka=，b点时，=0，c()=c()，的电离常数等于c()=，故A符合题意；B根据分析，c点为，向的溶液中滴加的溶液20mL，为弱酸强碱盐，水解显碱性，此时溶液的，故B不符合题意； C酸碱抑制水的电离，弱酸强碱盐水解显碱性，促进水的电离，根据分析，a点为，b点为和的混合溶液，c点为溶液，溶液中水的电离程度大小：cba，故C不符合题意；Dc代表的溶液，由于醋酸根要水解，但水解较微弱，根据电荷守恒，故D符合题意；13.【答案】10【解析】常温下，若“悬浊液”中，则，则溶液的10；