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几大平衡常数专题练习

一、化学平衡常数

[例1]

高炉炼铁过程中发生的主要反应为1

3Fe 2O 3(s)＋CO(g)

Fe(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 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。求该时间围反应的平均反应速率v (CO 2)＝________，CO 的平衡转化率＝________；

(3)欲提高(2)中CO 的平衡转化率，可采取的措施是________。 A ．减少Fe 的量 B ．增加Fe 2O 3的量 C ．移出部分CO 2

D ．提高反应温度

E ．减小容器的容积

F ．加入合适的催化剂二、电离常数溶液中c (NH ＋

4)＝c (Cl －

)，则溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)；用含a 的代数式表示NH 3·H 2O 的电离常数K b ＝________。

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。

＋－

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 W B．M区域任意点均有c(H＋)＜c(OH－)

C．图中T1＜T2

D．XZ线上任意点均有pH＝7

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。

达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)如下图所示。

(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是________。

(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH________。

A．<1B．4左右C．>6

(3)在Ni(NO 3)2溶液中含有少量的Co 2＋

杂质，________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH 的方法来除去，理由是_____________________________________________________。

(4)已知一些难溶物的溶度积常数如下表：

的________。

A ．NaOH

B ．FeS

C ．Na 2S 【针对练习】

1．下列关于水的说确的是( )

A ．常温下正常雨水的pH 为7.0，酸雨的pH 小于7.0

B ．将25 ℃纯水加热至95 ℃时，K W

c (OH －)

增大

C ．将纯水加热到95 ℃时，水的离子积变大，pH 不变，水仍呈中性

D ．向水中加入醋酸或醋酸钠，均可促进水的电离

2．已知FeCl 3溶液与KSCN 溶液混合后发生反应FeCl 3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl ，

达到平衡后，改变条件，则下列说确的是( )

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 3(KCl )c (FeCl 3)·c 3(KSCN )

3．某密闭容器中充入等物质的量的气体A 和B ，一定温度下发生反应A(g)＋x B(g) 2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如下图所示。下列说法中正确的是( )

A ．30 min 时降低温度，40 min 时升高温度

B ．前8 min A 的平均反应速率为0.04 mol·(L·min)－

1 C ．反应方程式中的x ＝1，正反应为吸热反应

D ．20～40 min 间该反应的平衡常数均为4

4．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

B ．若从A 点到

C 点，可采用：温度不变在水中加少量NaOH 固体 C ．若从A 点到

D 点，可采用：温度不变在水中加少量酸

D ．若处在B 点所在的温度，将pH ＝2的硫酸与pH ＝10的NaOH 的两种溶液等体积混合后，溶液显中性

5．已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数：弱酸化学式 CH 3COOH HCN H 2CO 3

电离平衡常数(25 ℃) 1.8×10－

4.9×10

－10

K 1＝4.3×10－

7 K 2＝5.6×10

－11

A ．等物质的量浓度的溶液pH 关系为：Na 2CO 3>NaCN>CH 3COONa

B ．a mol·L －

1HCN 溶液与b mol·L －

1NaOH 溶液等体积混合，所得溶液中c (Na ＋

)>c (CN －

)，则a 一定小于b

C ．冰醋酸中逐渐滴加水，则溶液的导电性、pH 均先增大后减小

D ．NaHCO 3和Na 2CO 3混合溶液中，一定有c (Na ＋

)＋c (H ＋

)＝c (OH －

)＋c (HCO －

3)＋c (CO 2－

3) 6．将浓度为 0.1 mol·L －

1HF 溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是( ) A ．c (H ＋

) B ．K a (HF) C.c (F －

)c (H ＋) D.c (H ＋

)c (HF )

7．25 ℃时，用水稀释0.1 mol·L

－1

的氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是( )

①c (NH ＋

4)·c (OH －

)c (NH 3·H 2O ) ②c (NH 3·H 2O )c (OH －) ③c (H ＋)·c (OH －

) ④c (OH －

)c (H ＋)

A ．①②

B ．③

C ．③④

D ．②④ 8．室温时，M(OH)2(s) M 2＋(aq)＋2OH －(aq) K sp ＝a 。c (M 2＋

)＝b mol·L

－1

时，溶液

的pH 等于( )

A.12lg(b a )

B.12lg(a b ) C ．14＋12lg(a b ) D ．14＋12lg(b a ) 9．(1)25 ℃时，强酸A 溶液的pH ＝a ，强碱B 溶液的pH ＝b ，且a ＋b ＝14，若两者等体积混合后，溶液的pH ＝________，此时溶液中盐的阳离子浓度大于阴离子浓度，其原因可能是_____________________。

(2)水的电离平衡如右图所示，若A 点表示25 ℃时水的电离平衡状态，当升高温度至100 ℃时水的电离平衡状态为B 点。100 ℃时pH ＝8

的Ba(OH)2溶液与pH ＝5的盐酸混合，并保持100 ℃的恒温，欲使混合溶液的pH ＝7，求

Ba(OH2)溶液与盐酸的体积比为________。

(3)常温常压下，空气中的CO2溶于水达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10－5 mol·L－1。若忽略水的电离及H 2CO3的第二级电离，求H2CO3HCO－3＋H＋的平衡常数K1＝________(已知10－5.60＝2.5×10－6)。

10．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________(填写符号)。

a．氯水中存在两种电离平衡b．向氯水入SO2，其漂白性增强

c．向氯水入氯气，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：

。

(3)电解饱和食盐水可得到溶质为M的碱溶液，常温下将浓度为c1的M溶液与0.1 mol·L －1的一元酸HA等体积混合，所得溶液pH＝7，则c1________0.1 mol·L－1(填“≥”、“＝”或“≤”)，溶液中离子浓度的大小关系为____________________。若将上述“0.1 mol·L－1的一元酸HA”改为“pH＝1的一元酸HA”，所得溶液pH仍为7，则c1____0.1 mol·L－1。

(4)牙釉质对牙齿起着保护作用，其主要成分为羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]，研究证实氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]比它更能抵抗酸的侵蚀，故含氟牙膏已使全世界千百万人较少龋齿，请写出羟基磷灰石的溶度积常数表达式K sp＝________，氟离子与之反应转化的离子方程式为________________________________________________________________________。

11．国某知名大学实现了在400 ℃、65 MPa压力下由二氧化碳与氢气合成乙醇的实验：2CO 2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)。

(1)该温度下，在1 L密闭容器入CO2和H2,10 min后生成了4.6 g乙醇，则10 min用CO2表示的平均反应速率为________。

(2)该反应的平衡常数表达式为______________________________________________。

(3)请用上述反应中的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态。

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

(4)若升高温度，平衡常数K增大，则该反应的ΔH________0(填“>”、“＝”或“<”)。

(5)请提出两个合理的提高乙醇产率的措施：①________；②________。

12．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，H2的物质的量随时间的变化。下列说确的是()

A．反应开始至a点时v(A)＝1 mol·L－1·min－1

B．若曲线Ⅰ对应的条件改变是升温，则该反应的ΔH＞0

C．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0.125

13．现有相同条件，同一容器中的三个反应：

反应①Fe(s)＋H 2O(g)FeO(s)＋H2(g)ΔH1，平衡常数为K1，

反应②CO(g)＋H 2O(g)H2(g)＋CO2(g)ΔH2，平衡常数为K2，

反应③Fe(s)＋CO 2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH3，平衡常数为K3。

在不同温度下，部分K1、K2的值如下：

(1)K1的表达式为________1、K2、K3的关系式K3＝________。

(2)800℃时，向容积为2 L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和H2O维持恒温，发生反应②，反应过程中测定的部分数据见下表：

(A))反应。

(B)若在800℃时的恒压密闭容器入CO和H2O各1 mol发生反应②，当反应达到平衡后，维持温度与压强不变，t1时再通入各1 mol的CO和H2O的混合气体，请在下图中画出正(v 正)、逆(v逆)反应速率在t1后随时间t变化的曲线图。

14.化学平衡常数K、弱电解质的电离平衡常数K a或K b及溶度积常数K sp是高中化学中常见的几种常数。它们都能反映相应的可逆变化进行的程度，下列关于以上常数的说确的是 A.对