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解密五大平衡常数(1)同步练习
(答题时间:40分钟)
一、选择题
1. 在一定温度下的密闭容器中,加入1 mol CO和1 mol H O(g)发生反应:CO(g)
2
+H O(g) CO(g)+H (g),达到平衡时测得n(H)为0. 5 mol,下列说法不正确
2 2 2 2
的是( )
A. 在该温度下平衡常数K=1
B. 平衡常数与反应温度无关
C. CO的转化率为50%
D. 其他条件不变,改变压强平衡不移动
2. 25 ℃,两种酸的电离常数如下表。
K K
a1 a2
HA 1. 3×10-2 6. 3×10-6
2
HB 4. 2×10-7 5. 6×10-11
2
下列叙述中正确的是( )
A. H A的电离方程式:HA===2H++A2-
2 2
K
W
B. 常温下,在水中NaB的水解平衡常数为:K
=4.2×10−7
2 b1
C. 等浓度的NaA和NaB溶液,由水电离产生的H+浓度大小关系为前者大于后者
2 2
D. 向NaHB溶液中加入少量HA溶液,可发生反应:2HB-+H A===A2-+2H B
2 2 2
3. 常温下,取一定量的PbI 固体配成饱和溶液,t时刻改变某一条件,离子的浓度变化
2
如图所示[注:第一次平衡时c(I-)=2×10-3 mol·L-1,c(Pb2+)=1×10-3 mol·L-1]。下列有关
说法正确的是( )
A. 常温下PbI 的K =2×10-6
2 sp
B. 温度不变,向PbI 饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,PbI 的溶解度不变,c
2 2
(Pb2+)增大
C. t时刻改变的条件可能是升高温度,PbI 的K 增大
2 sp
D. 常温下K (PbS)=8×10-28,向PbI 的悬浊液中加入NaS溶液,PbI (s)+S2-(aq)
sp 2 2 2
PbS(s)+2I-(aq)反应的化学平衡常数为5×1018
第1页4. 下列关于化学平衡常数(K)、电离平衡常数(K 或K )、水解平衡常数(K )、沉
a b h
淀溶解平衡常数(K )、水的离子积常数(K )的叙述中错误的是( )
sp W
A. K值越大,正反应进行的程度越大,一般地说,K>105时,该反应进行得就基本完
全了
B. 比较K 与离子积Q 的相对大小,可判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或
sp c
溶解
C. K、K 或K 、K 、K 、K 都与温度有关,温度越高,常数值越大
a b h sp W
D. 弱酸HA的K 与NaA的K 、水的离子积常数K 三者间的关系可表示为K =K·K
a h W W a h
5. 将固体NH I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH I(s) NH
4 4 3
(g)+HI(g)
②2HI(g) H(g)+I (g)。达到平衡时,c(H)=0. 5 mol·L-1,c(HI)=4
2 2 2
mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为( )
A. 9 B. 16 C. 20 D. 25
6. 下列溶液或浊液中,关于离子浓度的说法正确的是 ( )
A. 一定浓度的氨水加水稀释的过程中,c(NH +)/c(NH ·H O)的比值减小
4 3 2
B. 浓度均为0. 1 mol·L-1的NaCO、NaHCO 混合溶液中:c(CO2-)>c(HCO -),且
2 3 3 3 3
2c(Na+)=3c(HCO)+3c(HCO -)+3c(CO2-)
2 3 3 3
C. 常温下0. 4 mol·L-1 HB溶液和0. 2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后溶液的pH=3,
则溶液中微粒浓度存在下面关系:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
D. 假设HClO的电离平衡常数为K,碳酸的电离平衡常数分别记为:K 和K ,已知:
a a1 a2
K >K>K ,则发生反应:2NaClO+CO (少量)+H O=Na CO+2HClO
a1 a a2 2 2 2 3
二、非选择题
7. 研究氮氧化物的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。升高温度绝大多数的化学
反应速率增大,但是2NO(g)+O (g) 2NO (g)的速率却随温度的升高而减小。
2 2
某化学小组为研究特殊现象的实质原因,查阅资料知:
2NO(g)+O(g) 2NO (g)的反应历程分两步:
2 2
①2NO(g) NO(g)(快)
2 2
v =k c2(NO) v =k c(NO) ΔH<0
1正 1正 1逆 1逆 2 2 1
②NO(g)+O(g) 2NO (g)(慢)
2 2 2 2
v =k c(NO)·c(O) v =k c2(NO ) ΔH<0
2正 2正 2 2 2 2逆 2逆 2 2
请回答下列问题:
(1)一定温度下,反应2NO(g)+O (g)2NO (g)达到平衡状态,请写出用
2 2
k 、k 、k 、k 表示的平衡常数表达式K=________,根据速率方程分析,升高温度该
1正 1逆 2正 2逆
第2页反应速率减小的原因是________(填字母)。
a. k 增大,c(NO)增大
2正 2 2
b. k 减小,c(NO)减小
2正 2 2
c. k 增大,c(NO)减小
2正 2 2
d. k 减小,c(NO)增大
2正 2 2
(2)由实验数据得到v ~c(O)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时,
2正 2
反应重新达到平衡,则变为相应的点为______(填字母)。
8. HS 与 CO 在高温下发生反应:HS(g)+CO (g) COS(g)+HO
2 2 2 2 2
(g)。在610 K时,将0. 10 mol CO 与0. 40 mol H S充入2. 5 L的空钢瓶中,反应平衡后
2 2
水的物质的量分数为0. 02。
①HS的平衡转化率α=__________%,反应平衡常数K=________。
2 1
②在620 K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0. 03,HS的转化率α______α ,
2 2 1
该反应的ΔH______0。(填“>”“<”或“=”)
③向反应器中再分别充入下列气体,能使HS转化率增大的是________(填标号)。
2
A. H S B. CO
2 2
C. COS D. N
2
第3页解密五大平衡常数(1)同步练习参考答案
1.【答案】B
【解析】 CO(g)+ H O(g) CO(g)+H (g)
2 2 2
起始(mol) 1 1 0 0
反应(mol) 0. 5 0. 5 0. 5 0. 5
平衡(mol) 0. 5 0. 5 0. 5 0. 5
0.5×0.5
由反应方程式及以上数据判断可得K=
0.5×0.5
=1,A正确;平衡常数与反应温度有关,
0.5
1
B错误;CO的转化率为 ×100%=50%,C正确;该反应为一个气体化学计量数不变的反
应,改变压强,平衡不移动,D正确。
2.【答案】D
【解析】根据电离平衡常数,HA为二元弱酸,分步电离,电离方程式应分步书写,A
2
c(HB−)⋅c(OH−)
c(B2−)
项错误;水中NaB的水解平衡为B2-+H O HB-+OH-,K = ,分子分
2 2 b1
K
W
母同乘以氢离子浓度,则K =
5.6×10−11
,B项错误;越弱越水解,由于HB的K 小于
b1 2 a2
HA的K ,所以等浓度的NaA和NaB溶液,B2-的水解程度大,由水电离产生的H+浓度
2 a2 2 2
大,C项错误。
3.【答案】D
【解析】K =c(Pb2+)·c2(I-)=4×10-9,A错误;加入硝酸铅,c(Pb2+)增大,PbI 的
sp 2
溶解度减小,B错误;t时刻时c(I-)增加、c(Pb2+)不变,所以改变的条件不可能是升
c2 (I−) c2 (I−)⋅c(Pb2+)
c(S2−) c(S2−)⋅c(Pb2−)
高温度,C错误;K= = = ,D正确。
4.【答案】C
【解析】相同条件下不同反应的K值越大,表示反应进行的程度越大;相同的化学反
应在不同条件下,K值越大,表示反应进行的程度越大,A正确;比较K 与离子积Q 的
sp c
相对大小,可判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解,Q>K 时,溶液过饱和
c sp
有沉淀析出;Q=K 时,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;Qc(Na+)=0. 1 mol·L-1,因此c
−
(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-),C项正确;HClO的酸性比HCO3 强,所
以NaClO+CO (少量)+H O NaHCO +HClO,D项错误。
2 2 3
k ⋅k
1 2
正 正
k ⋅k
7.【答案】(1) 1 逆 2 逆 c (2)a
【解析】(1)由反应达到平衡状态可知,v =v 、v =v ,所以v ×v =v ×v
1正 1逆 2正 2逆 1正 2正 1逆 2
,即 k c2(NO)×k c(NO )·c(O )=k c(NO )×k c2(NO ),则 K=
逆 1正 2正 2 2 2 1逆 2 2 2逆 2
c2 (NO 2 ) k 1 正 ⋅k 2 正
c2 (NO)⋅c(O 2 ) = k 1 逆 ⋅k 2 逆。
(2)因为决定2NO(g)+O (g) 2NO (g)速率的是反应②,升高温度,v
2 2 2正
减小,平衡向逆反应方向移动,c(O )增大,因此当x点升高到某一温度时,c(O )增
2 2
大,v 减小,符合条件的点为a。
2正
8.【答案】①2. 5 2. 8×10-3 ②> > ③B
【解析】①用三段式法计算:该反应前后是等气体分子数反应,平衡时n(HO)=0.
2
02×0. 50 mol=0. 01 mol。
HS(g)+CO(g) COS(g)+HO(g)
2 2 2
起始/mol 0. 40 0. 10 0 0
转化/mol 0. 01 0. 01 0. 01 0. 01
平衡/mol 0. 39 0. 09 0. 01 0. 01
第5页0.01
0.40
α(HS)= ×100%=2. 5%。对于等气体分子数反应,可直接用物质的量替代浓
2
c(COS)⋅c(H
2
O) 0.01×0.01
度计算平衡常数:K=
c(H
2
S)⋅c(CO
2
)
=
0.39×0.09
≈2. 8×10-3。②总物质的量不变,
HO的物质的量分数增大,说明平衡向右移动,HS的转化率增大。即升高温度,平衡向
2 2
正反应方向移动,正反应是吸热反应。③平衡之后,再充入HS,则CO 的转化率增大,
2 2
HS的转化率减小,A项错误;充入CO ,平衡向右移动,HS的转化率增大,B项正确;
2 2 2
充入COS,平衡向左移动,HS的转化率减小,C项错误;充入N ,无论体积是否变化,
2 2
对于气体分子数相等的反应,平衡不移动,HS的转化率不变,D项错误。
2
第6页解密五大平衡常数(2)同步练习
(答题时间:40分钟)
一、选择题
1. 1L Ag C O 饱和溶液中质量为0. 06257g,若不考虑离子强度,水解等因素,Ag C O
2 2 4 2 2 4
的K 是( )
sp
A. 4. 24×10-8 B. 3. 50×10-11
C. 2. 36×10-10 D. 8. 74×10-12
2. 下表是五种银盐的溶度积常数K (25℃),下列说法不正确的是( )
sp
化学式 AgCl Ag SO Ag S AgBr AgI
2 4 2
溶度积 1. 4×10-10 1. 4×10-5 6. 3×10-50 7. 7×10-13 8. 51×10-16
A. 25℃时五种银盐的饱和溶液中,c(Ag+)最大的是Ag SO 溶液
2 4
B. 在氯化银的悬浊液中加入NaS溶液可以生成黑色的Ag S
2 2
C. 25℃时,在等物质的量浓度的NaCl、CaCl 两溶液中加入足量的AgCl固体形成饱和
2
溶液,则两溶液中AgCl的溶度积相同,且两溶液中c(Ag+)也相同
D. AgBr沉淀可以转化成AgI沉淀,而 AgI沉淀在一定条件下也可以转化成AgBr沉淀
3. 根据表中提供的数据,判断下列说法正确的是( )
化学式 电离常数(25℃)
HCN 4.9×10-10
HCO K=4.3×10-7
2 3 1
K=5.6×10-11
2
A. 等浓度的NaCN、NaHCO 、NaCO 溶液中,pH(NaCO)>pH(NaCN)>pH
3 2 3 2 3
(NaHCO )
3
B. a mol·L-1 HCN溶液与b mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(Na+)=c
(CN-),则a一定等于b
C. 等浓度的NaCN、NaHCO 混合溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c
3
(HCO -)+c(OH-)
3
D. NaCN溶液中通入少量CO,发生的反应可表示为2NaCN+HO+CO===2HCN+
2 2 2
NaCO
2 3
4. 已知25℃时,弱电解质的电离平衡常数:Ka(CHCOOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)
3
=0. 13。在物质的量浓度均为0. 1 mol·L-1的CHCOONa和NaSCN混合溶液中,下列排序正
3
确的是( )
A. c(OH-)>c(CHCOOH)>c(HSCN)>c(H+)
3
B. c(OH-)>c(HSCN)>c(CHCOOH)>c(H+)
3
第7页C. c(OH-)>c(SCN-)>c(CHCOO-)>c(H+)
3
D. c(OH-)>c(CHCOO-)>c(SCN-)>c(H+)
3
5. 0. 10 mol·L-1 HA溶液中有1%的HA电离,则HA的电离平衡常数K 为( )
a
A. 1. 0×10-5
B. 1. 0×10-7
C. 1. 0×10-8
D. 1. 0×10-9
二、非选择题
6. 室温下,HSO 的电离平衡常数K =1. 0×10-2、K =1. 0×10-7。
2 3 a1 a2
(1)该温度下NaHSO 的水解平衡常数K =________,NaHSO 溶液的pH________
3 h 3
c(H SO )
2 3
c(HSO−)
(填“>”、“<”或“=”)7;若向NaHSO 溶液中加入少量I ,则溶液中 3
3 2
将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
2−
(2)0. 1 mol/L Na SO 溶液的pH=________,从平衡移动的角度解释SO3 的K >
2 3 h1
K 。
h2
第8页解密五大平衡常数(2)同步练习参考答案
1.【答案】B
【解析】0. 06257gAg C O 的物质的量是2. 06×10-4mol,则饱和溶液中阴阳离子的浓
2 2 4
度分别是2. 06×10-4mol/L、4. 12×10-4mol/L,所以其溶度积常数是(4. 12×10-4)2×2.
06×10-4=3. 50×10-11,答案选B。
2.【答案】C
【解析】根据溶度积常数的表达式可计算出饱和溶液中离子的浓度,A正确;根据沉
淀转化的方向,即向生成更难溶的方向转化可知,B正确;溶度积常数只与温度有关系,
而与离子的浓度大小是无关系的。选项C中两种溶液中氯离子的浓度是不同的,虽然溶度
积常数相同,但两溶液中c(Ag+)是不相同的,选项C不正确;只有溶液中离子积大于溶
度积常数,就可以生成相应的沉淀,所以选项D正确,答案选D。
3.【答案】A
【解析】从K的相对大小可以反映酸的电离能力,从而可以判断出反应的方向,如果
不结合题中数据,只是通过物质的化学式考虑,很可能会错选D项。由于电离常数:K
(HCO)>K(HCN)>K(HCO),所以电离能力:HCO>HCN>HCO -,等浓度
2 3 1 2 3 2 2 3 3
的NaCN、NaHCO 、NaCO 溶液中,pH(NaCO)>pH(NaCN)>pH(NaHCO ),A
3 2 3 2 3 3
项正确;根据电荷守恒知,当c(Na+)=c(CN-)时有c(H+)=c(OH-),显然a>b,
B项错误;由电荷守恒知C项表达式中缺少c(CO2-),C项错误;由于K(HCN)>K
3
(HCO),所以电离能力:HCN>HCO -,则NaCN溶液中通入少量CO,不可能生成
2 3 2 3 2
NaCO,而只能生成NaHCO ,D项错误。
2 3 3
4.【答案】A
【解析】电离平衡常数越大,酸性越强。说明醋酸的酸性弱于HSCN的。但酸越弱,
相应的钠盐越容易水解,碱性就越强。所以选项A正确,答案选A。
5.【答案】A
【解析】发生电离的HA的物质的量浓度:c(HA) =0. 10 mol·L-1×1% =1. 0×10-3
mol·L-1,根据:HA H++A-,则平衡时:c(H+)=c(A-)=1. 0×10-3 mol·L-1,c(HA)
=0. 10 mol·L-1-1. 0×10-3 mol·L-1≈0. 10 mol·L-1,将有关数据代入平衡常数表达式得:
平
c(H+)⋅c(A−)
=1.0×10−5
c(HA)
K= 。
a
6.【答案】(1)1. 0×10-12 < 增大
(2)10 一级水解产生的OH-对二级水解有抑制作用
c(HSO−)⋅c(H+)
3
c(H SO ) −
【解析】(1)K = 2 3 ,由 HSO3 +HO HSO +OH-,K =
a1 2 2 3 h
第9页c(H SO )⋅c(OH−) c(H SO )⋅c(OH−)⋅c(H+) K
2 3 2 3 w
c(HSO− 3 ) = c(HSO− 3 )⋅c(H+) = K a 1 =1.0×10-12<K a2 ,这说明
−
HSO3 的电离能力强于水解能力,故溶液显酸性,pH<7;当加入少量I 时,+4价的硫元
2
素被氧化,溶液中有硫酸(强酸)生成,导致溶液的酸性增强,c(H+)增大,c(OH-)
c(H SO ) K
2 3 w
减小,但因温度不变,故K h 不变,则 c(HSO− 3 ) 增大。(2)同理可求出K h1 = K a 2 =1.
2−
0×10-7,NaSO 溶液的碱性主要由 SO3 的一级水解决定,设溶液中 c(OH-)=x
2 3
− 2−
mol/L,则c(HSO3 )≈x mol/L、c(SO3 )=0. 1 mol/L-x mol/L≈0. 1 mol/L,利用水解
平衡常数易求出x=1. 0×10-4 mol/L,pH=10。一级水解产生的OH-对二级水解有抑制作
用,导致二级水解程度降低。
第10页