2021高考化學(xué)拉分題專項訓(xùn)練：專題8-熱點專題專練(4)-四大平衡常數(shù)的應(yīng)用

熱點專題專練(四)四大平衡常數(shù)的應(yīng)用1．下列關(guān)于水的說法正確的是()A．常溫下正常雨水的pH為7.0，酸雨的pH小于7.0B．將25℃純水加熱至95℃時，eq\f(KW,cOH－)增大C．將純水加熱到95℃時，水的離子積變大，pH不變，水仍呈中性D．向水中加入醋酸或醋酸鈉，均可促進水的電離2．人體血液內(nèi)的血紅蛋白(Hb)易與O2結(jié)合生成HbO2，因此具有輸氧力氣，CO吸入肺中發(fā)生反應(yīng)：CO＋HbO2O2＋HbCO,37℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝220。HbCO的濃度達到HbO2濃度的0.02倍，會使人智力受損。據(jù)此，下列結(jié)論錯誤的是()A．CO與HbO2反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(cO2·cHbCO,cCO·cHbO2)B．人體吸入的CO越多，與血紅蛋白結(jié)合的O2越少C．當吸入的CO與O2濃度之比大于或等于0.02時，人的智力才會受損D．把CO中毒的病人放入高壓氧倉中解毒，其原理是使上述平衡向左移動3．某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體A和B，確定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)＋xB(g)2C(g)，達到平衡后，只轉(zhuǎn)變反應(yīng)的一個條件，測得容器中物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率隨時間變化的關(guān)系如下圖所示。下列說法中正確的是()A．30min時降低溫度，40min時上升溫度B．前8minA的平均反應(yīng)速率為0.04mol·(L·min)－1C．反應(yīng)方程式中的x＝1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D．20～40min間該反應(yīng)的平衡常數(shù)均為44．水的電離平衡曲線如圖所示，下列說法不正確的是()A．圖中四點KW間的關(guān)系：A＝D<C<BB．若從A點到C點，可接受：溫度不變在水中加少量NaOH固體C．若從A點到D點，可接受：溫度不變在水中加少量酸D．若處在B點所在的溫度，將pH＝2的硫酸與pH＝10的NaOH的兩種溶液等體積混合后，溶液顯中性5．已知25℃時有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)：弱酸化學(xué)式CH3COOHHCNH2CO3電離平衡常數(shù)(25℃)1.8×10－54.9×10－10K1＝4.3×10－7K2＝5.6×10－11則下列有關(guān)說法正確的是()A．等物質(zhì)的量濃度的溶液pH關(guān)系為：Na2CO3>NaCN>CH3COONaB．a(chǎn)mol·L－1HCN溶液與bmol·L－1NaOH溶液等體積混合，所得溶液中c(Na＋)>c(CN－)，則a確定小于bC．冰醋酸中漸漸滴加水，則溶液的導(dǎo)電性、pH均先增大后減小D．NaHCO3和Na2CO3混合溶液中，確定有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))6．(2022·黃山模擬)常溫下，0.1mol/L某一元酸(HA)溶液中eq\f(cOH－,cH＋)＝1×10－8，下列敘述正確的是()A．該一元酸溶液的pH＝1B．該溶液中由水電離出的c(H＋)＝1×10－11mol/LC．該溶液中水的離子積常數(shù)為1×10－22D．用pH＝11的NaOH溶液V1L與V2L0.1mol/L該一元酸(HA)溶液混合，若混合溶液的pH＝7，則V17．25℃時，用水稀釋0.1mol·L－1的氨水，溶液中隨著水量的增加而減小的是()①eq\f(cNH\o\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O) ②eq\f(cNH3·H2O,cOH－)③c(H＋)·c(OH－) ④eq\f(cOH－,cH＋)A．①② B．③C．③④ D．②④8．已知如下物質(zhì)的溶度積常數(shù)：FeS：Ksp＝6.3×10－18；CuS：Ksp＝1.3×10－36；ZnS：Ksp＝1.6×10－24。下列說法正確的是()A．同溫度下，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B．將足量CuSO4溶解在0.1mol/L的H2S溶液中，Cu2＋能達到的最大濃度為1.3×10－35mol/LC．由于H2SO4是強酸，所以Cu2＋＋H2S=CuS↓＋2H＋不能發(fā)生D．除去工業(yè)廢水中的Cu2＋，可以選用FeS作沉淀劑9．(1)25℃時，強酸A溶液的pH＝a，強堿B溶液的pH＝b，且a＋b＝14，若兩者等體積混合后，溶液的pH＝________，此時溶液中鹽的陽離子濃度大于陰離子濃度，其緣由可能是_____________________________________________________________________________________________________________。(2)水的電離平衡如圖所示，若A點表示25℃時水的電離平衡狀態(tài)，當上升溫度至100℃時水的電離平衡狀態(tài)為B點。100℃時pH＝8的Ba(OH)2溶液與pH＝5的鹽酸混合，并保持100℃的恒溫，欲使混合溶液的pH＝7，求Ba(OH2)溶液與鹽酸的體積比為________。10．運用化學(xué)反應(yīng)原理爭辯鹵族元素的性質(zhì)具有重要意義。(1)下列關(guān)于氯水的敘述正確的是________(填寫符號)。a．氯水中存在兩種電離平衡b．向氯水中通入SO2，其漂白性增加c．向氯水中通入氯氣，c(H＋)/c(ClO－)減小d．加水稀釋氯水，溶液中的全部離子濃度均減小e．加水稀釋氯水，水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動f．向氯水中加入少量固體NaOH，可能有c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)(2)常溫下，已知25℃時有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)：弱酸化學(xué)式HClOH2CO3電離平衡常數(shù)4.7×10－8K1＝4.3×10－7K2＝5.6×10－11寫出84消毒液露置在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____________________________。(3)電解飽和食鹽水可得到溶質(zhì)為M的堿溶液，常溫下將濃度為c1的M溶液與0.1mol·L－1的一元酸HA等體積混合，所得溶液pH＝7，則c1________0.1mol·L－1(填“≥”、“＝”或“≤”)，溶液中離子濃度的大小關(guān)系為___________________。若將上述“0.1mol·L－1的一元酸HA”改為“pH＝1的一元酸HA”，所得溶液pH仍為7，則c1________0.1mol·L－1。(4)牙釉質(zhì)對牙齒起著疼惜作用，其主要成分為羥基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]，爭辯證明氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]比它更能抵制酸的侵蝕，故含氟牙膏已使全世界千百萬人較少齲齒，請寫出羥基磷灰石的溶度積常數(shù)表達式Ksp________________________________________________________________________________________________________________________________________________。11．國內(nèi)某知名高校實現(xiàn)了在400℃、65MPa壓力下由二氧化碳與氫氣合成乙醇的試驗：2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)。(1)該溫度下，在1L密閉容器中通入CO2和H2,10min后生成了4.6g乙醇，則10min內(nèi)用CO2表示的平均反應(yīng)速率為________。(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為________________________________________。(3)請用上述反應(yīng)中的有關(guān)物理量來說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)。①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。(4)若上升溫度，平衡常數(shù)K增大，則該反應(yīng)的ΔH________0(填“>”、“＝”或“<”)。(5)請?zhí)岢鰞蓚€合理的提高乙醇產(chǎn)率的措施：①________；②________。12．T℃時，將6molA和8molB充入2L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋3B(g)C(g)＋D(g)，容器中B的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中實線所示。圖中虛線表示僅轉(zhuǎn)變某一反應(yīng)條件時，H2的物質(zhì)的量隨時間的變化。下列說法正確的是()A．反應(yīng)開頭至a點時v(A)＝1mol·L－1·min－1B．若曲線Ⅰ對應(yīng)的條件轉(zhuǎn)變是升溫，則該反應(yīng)的ΔH＞0C．曲線Ⅱ?qū)?yīng)的條件轉(zhuǎn)變是增大壓強D．T℃時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為0.12513．現(xiàn)有相同條件，同一容器中的三個反應(yīng)：反應(yīng)①Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)ΔH1，平衡常數(shù)為K1，反應(yīng)②CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)ΔH2，平衡常數(shù)為K2，反應(yīng)③Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH3，平衡常數(shù)為K3。在不同溫度下，部分K1、K2的值如下：T/℃700800K12.382.56K0.80(1)K1的表達式為________；依據(jù)反應(yīng)①②③推導(dǎo)出K1、K2、K3的關(guān)系式K3＝________。(2)800℃時，向容積為2L的恒容密閉容器中充入確定量的CO和H2O維持恒溫，發(fā)生反應(yīng)②，反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表：反應(yīng)時間/min0246n(CO)/mol1.200.900.80n(H2O)/mol0.600.20(A)由以上信息推斷反應(yīng)③正反應(yīng)方向為________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。(B)若在800℃時的恒壓密閉容器中通入CO和H2O各1mol發(fā)生反應(yīng)②，當反應(yīng)達到平衡后，維持溫度與壓強不變，t1時再通入各1mol的CO和H2O的混合氣體，請在下圖中畫出正(v正)、逆(v逆)反應(yīng)速率在t1后隨時間t變化的曲線圖。答案1．選B正常雨水的pH為5.6，酸雨的pH小于5.6；將純水加熱后，水的離子積變大，B項算式表示氫離子濃度，其值變大，pH變小，水仍呈中性；向水中加入醋酸可抑制水的電離，而加入醋酸鈉會促進水的電離。2．選C由化學(xué)方程式知，K的表達式正確，即A正確；CO與HbO2反應(yīng)的平衡常數(shù)達220，可見其正向進行的程度很大，B正確。K＝eq\f(cO2·cHbCO,cCO·cHbO2)，由題意知，K＝220，eq\f(cHbCO,cHbO2)＝0.02時，人智力受損，則c(CO)/c(O2)＝9×10－5，C項錯誤。D項，當O2濃度很大時，題中平衡將逆向移動，從而使人獲解救，正確。3．選D降低溫度平衡確定發(fā)生移動，A、B和C的濃度發(fā)生轉(zhuǎn)變，故30min時不是降低溫度，A錯。從0～8min時，Δc(A)＝2.0mol·L－1－1.36mol·L－1＝0.64mol·L－1，v(A)＝0.64mol·L－1÷8min＝0.08mol·L－1·min－1，B項錯誤。從0～20min達到平衡狀態(tài)時，A、B反應(yīng)的物質(zhì)的量相等，說明x＝1，在圖2中40min時，正、逆速率均增大，并且v(逆)>v(正)，說明升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)放熱，C項錯誤。在20～30min內(nèi)，平衡常數(shù)K＝eq\f(c2C,cA·cB)＝eq\f(4.0mol2·L－2,1.0mol·L－1×1.0mol·L－1)＝4；在30～40min內(nèi)，K＝eq\f(1.52mol2·L－2,0.75mol·L－1×0.75mol·L－1)＝4，D項正確。4．選B溫度越高，KW越大，A正確；KW只與溫度有關(guān)，只有上升溫度才能從A點到C點，B錯誤；溫度不變在水中加少量酸，可以使氫離子濃度上升，氫氧根離子濃度降低，C正確；100℃時，水的離子積常數(shù)為1.0×10－12，pH＝2的硫酸與pH＝10的NaOH溶液中氫離子濃度和氫氧根離子濃度相等，等體積混合后溶液顯中性，D正確。5．選AH2CO3的二級電離平衡常數(shù)最小，CH3COOH的電離平衡常數(shù)最大，所以等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3、NaCN、CH3COONa溶液中的弱酸根離子水解程度依次減小，pH也依次減小，A正確；HCN是弱酸，當a等于b時，反應(yīng)生成NaCN，由于CN－水解，所得溶液中也是c(Na＋)>c(CN－)，B錯誤；冰醋酸中漸漸滴加水，冰醋酸漸漸電離，隨著水越來越多，氫離子濃度先增大后減小，pH先減小后增大，溶液的導(dǎo)電性先增大后減小，C錯誤；依據(jù)電荷守恒NaHCO3和Na2CO3混合溶液中，確定有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))，D錯誤。6．選B將c(OH－)＝eq\f(KW,cH＋)，代入原題關(guān)系式中可得eq\f(1×10－14,c2H＋)＝1×10－8，解得c(H＋)＝1×10－3mol/L，所以pH＝3，A項錯；酸溶液中c(OH－)＝eq\f(1×10－14,1×10－3)mol/L＝1×10－11mol/L，所以，由水電離出的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－11mol/L，B項正確；常溫下，水的離子積常數(shù)為1×10－14，C項錯；由于HA是弱酸，濃度大，二者等體積混合呈酸性，當pH＝7時，應(yīng)有V1＞V2，D項錯。7．選D在氨水中存在NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－的平衡，加水稀釋時平衡右移，NH3·H2O的物質(zhì)的量減小，NHeq\o\al(＋,4)和OH－的物質(zhì)的量增大，但濃度均減小，由于溫度確定，水的離子積KW和電離常數(shù)Kb不變，故可借助Kb＝eq\f(cNH\o\al(＋,4)cOH－,cNH3·H2O)，KW＝c(H＋)·c(OH－)推斷出②④正確。8．選D依據(jù)Ksp的大小可知，CuS的溶解度最小，A錯誤。B選項中c(Cu2＋)＝eq\f(KspCuS,cS2－)，由于0.1mol/L的H2S溶液中，c(S2－)遠遠小于0.1mol/L，故Cu2＋濃度的最大值大于1.3×10－35mol/L，B錯誤。C項中，由于CuS不溶于酸，故該反應(yīng)可以發(fā)生，C錯誤。D項中，依據(jù)FeS(s)Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，又由于Ksp(CuS)小于Ksp(FeS)，故Cu2＋會與S2－結(jié)合生成CuS，D正確。9．解析：(1)由信息知強酸A溶液的c(H＋)與強堿B溶液的c(OH－)相等，兩者等體積混合恰好完全反應(yīng)，溶液的pH＝7，此時溶液中鹽的陽離子濃度大于陰離子濃度，其緣由可能是酸為二元強酸，堿為一元強堿。(2)100℃時水的離子積為1×10－12，因反應(yīng)后溶液pH＝7，則c(OH－)＝1×10－12/10－7mol·L－1＝1×10－5mol·L－1，呈堿性，說明堿過量。設(shè)二者的體積分別為x、y，則有：c(OH－)＝eq\f(1×10－4×x－1×10－5×y,x＋y)＝1×10－5解得x∶y＝2∶9。答案：(1)7酸為二元強酸，堿為一元強堿(2)2∶910．解析：(1)氯水中存在次氯酸的電離和水的電離兩種平衡；向氯水中通入SO2，二者反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，其漂白性減弱；當氯水飽和時再通氯氣，c(H＋)/c(ClO－)不變，若氯水不飽和再通氯氣，酸性增加會抑制次氯酸的電離，故比值增大；加水稀釋氯水，溶液中的OH－濃度增大；加水稀釋氯水，酸性減弱，對水的電離抑制作用減弱，故水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動；向氯水中加入少量固體NaOH，當溶液呈中性時，依據(jù)電荷守恒可推導(dǎo)出：c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)。(2)由于次氯酸的酸性介于碳酸的兩級電離常數(shù)之間，因此84消毒液露置在空氣中與二氧化碳反應(yīng)只能生成碳酸氫鈉。(3)當HA為強酸時二者濃度相等，為弱酸時由于生成的鹽因水解顯堿性，則酸要稍過量。離子濃度大小比較時可依據(jù)電荷守衡進行推導(dǎo)。(4)沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是由難溶的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為更難溶的物質(zhì)。答案：(1)aef(2)ClO－＋CO2＋H2O=HClO＋HCOeq\o\al(－,3)2HClOeq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5())2H＋＋2Cl－＋O2↑(3)≤c(Na＋)＝c(A－)>c(OH－)＝c(H＋)≥(4)c5(Ca2＋)c3(POeq\o\al(3－,4))c(OH－)Ca5(PO4)3OH＋F－=Ca5(PO4)3F＋OH11．解析：(1)生成4.6g乙醇，即0.1mol，消耗二氧化碳0.2mol，用二氧化碳表示的反應(yīng)速率為eq\f(\f(0.2mol,1L),10min)＝0.02mol/