4.理解水的电离及电解质的电离平衡概念. [典型例析] [例1]在化学中存在着各类平衡.请同学们列举我们所接触到的各类平衡? 平衡类型 举例 平衡特征 遵循原理 化学平衡 N2 + 3H2 D 2NH3 动 等 定 变 勒夏特列原理 电离平衡 HAc DH++ Ac- 水解平衡 Ac-+H2O D HAc + OH- 溶解平衡 Mg(OH)2(s) DMg2+(aq) + 2OH-(aq) [点评]通过举例使学生了解化学中的各种平衡. [例2] 在日常生产.生活中.我们在哪些方面应用了勒夏特列原理? 生产生活实例 涉及的平衡 根据勒原理所采取的措施或原因解释 1.接触法制硫酸 2SO2+O2 D 2SO3 通入过量的空气 2.合成氨工业 N2+3H2 D 2NH3 高压.及时分离液化氨气 3.金属钠从熔化的氯化钾中置换金属钾 Na + KCl D NaCl + K 控制好温度使得钾以气态形式逸出. 4.候氏制碱法 NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NH4HCO3+NaClD NaHCO3+NH4Cl 先向饱和食盐水中通入足量氨气 5.草木灰和铵态氮肥不能混合使用 CO32-+H2OD HCO3-+OH- NH4++H20D NH3·H2O + H+ 两水解相互促进.形成更多的NH3·H2O.损失肥效 6.配置三氯化铁溶液应在浓盐酸中进行 Fe3++3H2OD Fe3++3H+ 在强酸性环境下.Fe3+的水解受到抑制 7.用热的石碱水洗油腻 CO32-+H2OD HCO3-+OH- 加热促进水解.OH-离子浓度增大 [点评]通过举例使学生了解日常生活.生产中所涉及到的各种平衡.及各种平衡的具体应用. [例3]在容积固定的密闭容器中存在如下反应: A 2C(g),△H<0 某研究小组研究了其他条件不变时.改变某一条件对上述反应的影响.并根据实验数据作出下列关系图: 下列判断一定错误的是 A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响.且乙使用的催化剂效率较高 B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响.且甲的压强较高 C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响.且甲的温度较高 D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响.且甲使用的催化剂效率较高 [解析]催化剂只能改变化学反应速率.不能使化学平衡发生移动.若研究催化剂对反应的影响.则图Ⅰ中甲.乙两种情况下C的浓度应该相等,图Ⅱ若是研究压强对反应的影响.由于甲先达平衡.则甲的压强比乙大.而压强越大B的转化率越高.与图Ⅱ矛盾,图Ⅱ若是研究温度对反应的影响.由于甲先达平衡.则甲的温度比乙高.而正反应方向放热.所以从乙→甲平衡向逆反应方向移动.B的转化率减小与图Ⅱ相符,图Ⅲ中甲.乙达到相同的平衡状态且甲先达平衡.与D项所述情况相符. [答案]A B [点评]本题主要考查外界条件对化学平衡的影响及学生对图象的分析能力. [例4]将0.2mol·L-1HCN溶液和0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后.溶液显碱性.下列关系式中正确的是 A c(HCN)<c(CN-) B c(Na+)>c(CN-) C c(HCN)-c(CN-)=c(OH-) D c(HCN)+c(CN-)=0.1mol·L-1 [解析]0.2mol·L-1HCN溶液和0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后.得到0.05mol·L-1HCN和0.05mol·L-1 NaCN的混合溶液,由于混合以后溶液显碱性.即CN-水解程度大于HCN电离程度.所以c(HCN) >c(CN-) .所以A错误.根据电荷守恒c(Na+)+C(H+)=C(OH-)+ c(CN-).因为C(OH-)>C(H+).所以c(Na+)>c(CN-).所以B正确.根据物料平衡c(HCN) +c(CN-)=0.05mol·L-1+0.05mol·L-1=0.1mol·L-1 所以D正确.假如HCN不电离.则水解了的CN- 应等于OH-.即c(CN-) + C(OH-)= c(HCN).而实际上HCN 存在电离平衡.所以C 错误. [答案]BD [点评]本题涉及酸碱中和反应以及电解质的电离和盐类的水解两种平衡.是一道考查思维灵敏和严密性的综合题. [例5]I.恒温.恒压下.在一个可变容积的容器中发生如下发应: A(气)+B(气)C(气) (1)若开始时放入1molA和1molB.到达平衡后.生成a molC.这时A的物质的量为 mol. (2)若开始时放入3molA和3molB.到达平衡后.生成C的物质的量为 mol. (3)若开始时放入x molA.2molB和1molC.到达平衡后.A和C的物质的量分别是ymol和3a mol.则x= mol.y= mol. 平衡时.B的物质的量 等于2 mol 可能大于.等于或小于2mol 作出此判断的理由是 . 的平衡混合物中再加入3molC.待再次到达平衡后.C的物质的量分数是 . II.若维持温度不变.在一个与(1)反应前起始体积相同.且容积固定的容器中发生上述反应. (5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC.将b与(1)小题中的a进行比较 . a>b 不能比较a和b的大小 作出此判断的理由是 . [解析] (1)由于平衡时生成a molC.则同时反应了A .B各a mol.所以平衡时A的物质的量为(1-a)mol . (2)由于在恒温.恒压下.开始时加入3molA和3molB.达平衡后.生成C的物质量也是开始时的3倍.即C 的物质量为3(1-a)mol . (3)达平衡后.C 的物质的量是3a mol .与(2)等效.则开始时放入的各物质也与(2)等效.所以X+1=3.即X =2.Y=3(1-a)mol.平衡时B的物质量也为mol.当a=1/3时.等于2.当a <1/3时.>2.当a >1/3时.<2.选丁. 的平衡混合物中再加入3molC.由于是恒温.恒压.所以平衡时与(1)等效.所以达平衡时.C 的物质的量分数与(1)相同.即. (5)由于温度和体积不变.随着反应的进行.压强变小.平衡向逆方向移动.所以平衡时C 的物质的量b <a.选乙. [答案]2 3-3 a 丁 若3a>1.B的物质的量小于2mol,若.B的物质的量等于2mol, 若3a<1.B的物质的量大于2mol (4) 小题中容器容积不变.而(1)小题中容器的容积缩小.所以(5)小题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力.有利于逆向反应.故反应达到平衡后a>b. [点评]本题考查的知识点是化学平衡及平衡移动等基本概念,考查学生分析问题.开发信息.发现规律和运用规律.从而解决问题的能力.是属于探究性层次的试题. 本题分两部分:Ⅰ.是在恒温恒压下的气体反应:A是气体物质的量减少的原因.因此也是恒压时体积缩小的反应.题目设置了三种情况.有层次地向考生提出问题.解决了前一问题.就为解决后一问题提供了台阶. Ⅱ.设置的情景是起始条件相同.恒容时建立平衡和恒压时建立平衡两种情况下.比较C 的物质的量的大小. [方法归纳] 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

下列物质 ①Cu ②液态SO2  ③纯醋酸  ④NaHCO3 ⑤Ba(OH)2溶液
I、属于非电解质的是
(填序号)
Ⅱ、(1)NaHCO3是一种
(填“强”或“弱”)电解质;
(2)写出HCO3-水解的离子方程式:
HCO3-+H2O?H2CO3+OH-
HCO3-+H2O?H2CO3+OH-

(3)常温下,0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中Na+、HCO3-、H2CO3、CO32-、OH- 五种微粒的浓度由大到小的顺序为:
c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(CO32-
c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(CO32-

(4)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H2CO3的第二级电离,则H2CO3?HCO3-+H+的平衡常数K1=
4.2×10-7
4.2×10-7
.(已知:10-5.60=2.5×10-6
Ⅲ、Ba(OH)2是一种强电解质,现有25℃、pH=13的Ba(OH)2溶液.
(1)溶液中由水电离出c(OH-)=
10-13
10-13

(2)与某浓度盐酸溶液按体积比(碱与酸之比)1:9混合后,所得溶液pH=11(假设混合溶液的体积等于混合前两溶液的体积和),该盐酸溶液的pH=
2
2

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2009年12月7日一18日在丹麦首都哥本哈根召开的联合国气候会议,就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议.而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视.为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究.
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究该反应原理,进行如下实验:
某温度下,在容积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2和3.25mol H2,在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间变化如右图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
0.1125mol/(L?min)
0.1125mol/(L?min)

②下列措施中一定不能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是:
D
D

A.降低温度    B.缩小容器的容积    C.将水蒸气从体系中分离   D.使用更有效的催化剂
(2)常温常压下,饱和CO 2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×l0-5mol?L-1.若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3?HCO3-+H+的电离平衡常数K=
4.2×10-7
4.2×10-7
.(已知:10 -5.6=2.5×l0-6).
(3)标准状况下,将1.12LCO2通入100mL 1mol?L-1的NaOH溶液中,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为
c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+
c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+

(4)如图是乙醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,则a处通入的是
乙醇
乙醇
(填“乙醇”或“氧气”),
b处电极上发生的电极反应是:
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-

(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9.CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
5.6×10-5mol/L
5.6×10-5mol/L

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(2008?山东)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大火炬燃料是丙烯(C3H6
(1)丙烷脱氢可得丙烯.已知:C3H8(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=+156.6kJ?mol-1
CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=+32.4kJ?mol-1 则相同条件下,反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=
+124.2
+124.2
kJ?mol-1
(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐.电池总反应方程式为
C3H8+5O2═3CO2+4H2O
C3H8+5O2═3CO2+4H2O
;放电时,CO32-移向电池的
(填“正”或“负”)极.
(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O.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H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+的平衡常数K1=
4.2×10-7 mol?L-1
4.2×10-7 mol?L-1
.(已知:10-5.60=2.5×10-6
(4)常温下,0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液c(H2CO3
c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”),原因是
HCO3-CO32-+H+,HCO3-+H2OH2CO3+OH-
HCO3-CO32-+H+,HCO3-+H2OH2CO3+OH-
(用离子方程式和文字说明)

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为减小和消除过量CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究.最近有科学家提出“绿色自由”构想:把CO2经化学反应而富集,使之变为可再生燃料,如甲醇、甲醚等.
(1)已知甲醚的燃烧热为A kJ/mol,H2的燃烧热为B kJ/mol.在合成塔中,CO2与H2在一定条件下生成液态甲醚和液态水,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式是
 

(2)以甲醇为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2,负极通入甲醇,用熔融金属氧化物MO作电解质.该电池负极发生的电极反应是
 
;放电时,O2-移向电池的
 
(填“正”或“负”)极.用这样的电池电解足量的硫酸铜溶液,一段时间后,(不考虑任何的损耗)消耗的O2与生成的H+物质的量之比
 

(3)常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol?L-1.若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3?HCO3-+H+的平衡常数K=
 
.(已知:10-5.6=2.5×10-6)(结果保留2位有效数字)
(4)常温下,0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3
 
c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”).

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下列物质 ①Cu ②液态SO2  ③纯醋酸  ④NaHCO3 ⑤Ba(OH)2溶液
I、属于非电解质的是
;(填序号)
Ⅱ、(1)NaHCO3是一种
(填“强”或“弱”)电解质;
(2)写出HCO3-水解的离子方程式:
HCO3-+H2O?H2CO3+OH-
HCO3-+H2O?H2CO3+OH-

(3)常温下,0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中Na+、HCO3-、H2CO3、CO32-、OH- 五种微粒的浓度由大到小的顺序为:
c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(CO32-
c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(CO32-

(4)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H2CO3的第二级电离,则H2CO3?HCO3-+H+的平衡常数K1=
4.17×10-7(mol?L-1
4.17×10-7(mol?L-1
.(已知:10-5.60=2.5×10-6
Ⅲ、Ba(OH)2是一种强电解质,现有25℃、pH=13的Ba(OH)2溶液.
(1)该Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为
0.05mol?L-1
0.05mol?L-1

(2)溶液中由水电离出c(OH-)=
10-13mol?L-1
10-13mol?L-1

(3)与某浓度盐酸溶液按体积比(碱与酸之比)1:9混合后,所得溶液pH=11(假设混合溶液的体积等于混合前两溶液的体积和),该盐酸溶液的pH=
2
2

Ⅳ、醋酸是一种弱电解质.某温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示.则图
(填“I”或“Ⅱ”)为醋酸稀释的图象.

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