1、热点专题专练(四)四大平衡常数的应用1下列关于水的说法正确的是()A常温下正常雨水的pH为7.0,酸雨的pH小于7.0B将25 纯水加热至95 时,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人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:COHbO2O2HbCO,37 时,该反应的平衡常数K220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损。据此,下列结论错误的是()ACO与HbO2反应的平衡常数KB人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少C当吸入的CO与O2浓度
2、之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损D把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动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)xB(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()A30 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(Lmin)1C反应方程式中的x1,正反应为吸热反应D2040 min间该反应的平衡常数均为44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KW间的关系:ADCNaCNCH3CO
3、ONaBa molL1HCN溶液与b molL1NaOH溶液等体积混合,所得溶液中c(Na)c(CN),则a一定小于bC冰醋酸中逐渐滴加水,则溶液的导电性、pH均先增大后减小DNaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定有c(Na)c(H)c(OH)c(HCO)c(CO)6(2014黄山模拟)常温下,0.1 mol/L某一元酸(HA)溶液中1108,下列叙述正确的是()A该一元酸溶液的pH1B该溶液中由水电离出的c(H)11011 mol/LC该溶液中水的离子积常数为11022D用pH11的NaOH溶液V1 L与V2 L 0.1 mol/L该一元酸(HA)溶液混合,若混合溶液的pH7,则V1V2
4、725 时,用水稀释0.1 molL1的氨水,溶液中随着水量的增加而减小的是()c(H)c(OH)ABC D8已知如下物质的溶度积常数:FeS:Ksp6.31018;CuS:Ksp1.31036;ZnS:Ksp1.61024。下列说法正确的是()A同温度下,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B将足量CuSO4溶解在0.1 mol/L的H2S溶液中,Cu2能达到的最大浓度为1.31035 mol/LC因为H2SO4是强酸,所以Cu2H2S=CuS2H不能发生D除去工业废水中的Cu2,可以选用FeS作沉淀剂9(1)25 时,强酸A溶液的pHa,强碱B溶液的pHb,且ab14,若两者等体积混合后,溶液
5、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pH8的Ba(OH)2溶液与pH5的盐酸混合,并保持100 的恒温,欲使混合溶液的pH7,求Ba(OH2)溶液与盐酸的体积比为_。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向氯水中通入SO2,其漂白性增强c向氯水中通入氯气,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
6、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:弱酸化学式HClOH2CO3电离平衡常数4.7108K14.3107 K25.61011写出84消毒液露置在空气中发生反应的离子方程式_。(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 molL1的一元酸HA等体积混合,所得溶液pH7,则c1_0.1 molL1(填“”、“”或“”),溶液中离子浓度的大小关系为_。若将上述“0.1 molL1的一元酸HA”改为“pH1的一元酸HA”,所得溶液pH仍为7,则c1_0.1 molL1。(4)牙
7、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Ksp_,氟离子与之反应转化的离子方程式为_。11国内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:2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)。(1)该温度下,在1 L密闭容器中通入CO2和H2,10 min后生成了4.6 g乙醇,则10 min内用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
8、说明该反应已达到平衡状态。_;_。(4)若升高温度,平衡常数K增大,则该反应的H_0(填“”、“”或“v(正),说明升温平衡向逆反应方向移动,正反应放热,C项错误。在2030 min内,平衡常数K4;在3040 min内,K4,D项正确。4选B温度越高,KW越大,A正确;KW只与温度有关,只有升高温度才能从A点到C点,B错误;温度不变在水中加少量酸,可以使氢离子浓度升高,氢氧根离子浓度降低,C正确;100 时,水的离子积常数为1.01012,pH2的硫酸与pH10的NaOH溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,等体积混合后溶液显中性,D正确。5选AH2CO3的二级电离平衡常数最小,CH3COO
9、H的电离平衡常数最大,所以等物质的量浓度的Na2CO3、NaCN、CH3COONa溶液中的弱酸根离子水解程度依次减小,pH也依次减小,A正确;HCN是弱酸,当a等于b时,反应生成NaCN,由于CN水解,所得溶液中也是c(Na)c(CN),B错误;冰醋酸中逐渐滴加水,冰醋酸逐渐电离,随着水越来越多,氢离子浓度先增大后减小,pH先减小后增大,溶液的导电性先增大后减小,C错误;根据电荷守恒NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定有c(Na)c(H)c(OH)c(HCO)2c(CO),D错误。6选B将c(OH),代入原题关系式中可得1108,解得c(H)1103 mol/L,所以pH3,A项错;酸溶
10、液中c(OH) mol/L11011 mol/L,所以,由水电离出的c(H)c(OH)11011 mol/L,B项正确;常温下,水的离子积常数为11014,C项错;由于HA是弱酸,浓度大,二者等体积混合呈酸性,当pH7时,应有V1V2,D项错。7选D在氨水中存在NH3H2ONHOH的平衡,加水稀释时平衡右移,NH3H2O的物质的量减小,NH和OH的物质的量增大,但浓度均减小,由于温度一定,水的离子积KW和电离常数Kb不变,故可借助Kb,KWc(H)c(OH)判断出正确。8选D根据Ksp的大小可知,CuS的溶解度最小,A错误。B选项中c(Cu2),由于0.1 mol/L的H2S溶液中,c(S2)
11、远远小于0.1 mol/L,故Cu2浓度的最大值大于1.31035 mol/L,B错误。C项中,由于CuS不溶于酸,故该反应可以发生,C错误。D项中,根据FeS(s)Fe2(aq)S2(aq),又由于Ksp(CuS)小于Ksp(FeS),故Cu2会与S2结合生成CuS,D正确。9解析:(1)由信息知强酸A溶液的c(H)与强碱B溶液的c(OH)相等,两者等体积混合恰好完全反应,溶液的pH7,此时溶液中盐的阳离子浓度大于阴离子浓度,其原因可能是酸为二元强酸,碱为一元强碱。(2)100 时水的离子积为11012,因反应后溶液pH7,则c(OH)11012/107 molL11105 molL1,呈碱
12、性,说明碱过量。设二者的体积分别为x、y,则有:c(OH)1105解得xy29。答案:(1)7酸为二元强酸,碱为一元强碱(2)2910解析:(1)氯水中存在次氯酸的电离和水的电离两种平衡;向氯水中通入SO2,二者反应生成硫酸和盐酸,其漂白性减弱;当氯水饱和时再通氯气,c(H)/c(ClO)不变,若氯水不饱和再通氯气,酸性增强会抑制次氯酸的电离,故比值增大;加水稀释氯水,溶液中的OH浓度增大;加水稀释氯水,酸性减弱,对水的电离抑制作用减弱,故水的电离平衡向正反应方向移动;向氯水中加入少量固体NaOH,当溶液呈中性时,根据电荷守恒可推导出:c(Na)c(Cl)c(ClO)。(2)由于次氯酸的酸性介
13、于碳酸的两级电离常数之间,因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠。(3)当HA为强酸时二者浓度相等,为弱酸时由于生成的盐因水解显碱性,则酸要稍过量。离子浓度大小比较时可根据电荷守衡进行推导。(4)沉淀转化的实质是由难溶的物质转化为更难溶的物质。答案:(1)aef(2)ClOCO2H2O=HClOHCO2HClO2H2ClO2(3)c(Na)c(A)c(OH)c(H)(4)c5(Ca2)c3(PO)c(OH)Ca5(PO4)3OHF=Ca5(PO4)3FOH11解析:(1)生成4.6 g乙醇,即0.1 mol,消耗二氧化碳0.2 mol,用二氧化碳表示的反应速率为0.02 mo
14、l/(Lmin)。(2)平衡常数表达式为K。(3)达到化学平衡状态时,各种反应物或生成物的浓度不再变化;体系的压强不再变化。(4)升温,K增大,表明化学平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应,则H0。(5)提高乙醇的产率可增大CO2浓度或及时将生成的水蒸气吸收除掉或适当加压。答案:(1)0.02 mol/(Lmin)(2)(3)各物质的浓度不再变化反应体系的压强不再变化(4)(5)增大CO2浓度或及时除去水蒸气适当加压12选C由图像可知,反应开始至a点时v(B)1 molL1min1,则v(A)1/3 molL1min1,A项错误;曲线相对于实线先达到平衡,但B的转化率减小,则该反应H0,B
15、项错误;曲线相对于实线先达到平衡,B的转化率增大。若增大压强,平衡右移,B的转化率增大,C项正确;根据b点的数据计算可知:T 时,该反应的化学平衡常数为0.5,D项错误。13解析:(A)可先算出800 时K21.00,再算两个温度下K3,可知温度升高K3减小,故反应放热;(B)两边气体计量数相等,则V不变,假设第一次1 L,该温度下K1.00,则平衡时各物质的物质的量浓度为0.5 molL1,再加入反应物各1 mol,容积变为2 L,反应物浓度瞬间变为0.75 molL1,生成物浓度各变为0.25 molL1,新平衡与原平衡一样,各物质的物质的量浓度为0.5 molL1,则易画出图像来。答案:(1)K1c(H2)/c(H2O)K1/K2(2)(A)放热(B)如图