(20分)選修四模塊的平衡理論主要包括:化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡四種,且均符合勒夏特列原理。請回答下列問題:

(1) 一定溫度下,在一個固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng) A(g) +2B(g) 4C (g)   △H >0 達到平衡時,c(A) ="2" mol·L-1,c ( B) =" 7" mol·L-1,c ( C) =" 4" mol·L-1。試確定B的起始濃度c (B)的取值范圍是             ;若改變條件重新達到平衡后體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,下列措施可行的是            。

A. 增加C的物質(zhì)的量        B. 加壓   

C. 升溫                   D.使用催化劑

(2)常溫下,取 pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分別加入適量的Zn粒,反應(yīng)過程中兩溶液的pH變化如右圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是       ( 填“A”或“B”)。 設(shè)鹽酸中加入的Zn質(zhì)量為m1,醋酸溶液中加入的Zn質(zhì)量為 m2。 則

m1       m2 ( 選填“<”、“=”、“>”)

(3) 在體積為3L的密閉容器中,CO與H2在一定條件下反應(yīng)生成甲醇:CO ( g) + 2H2( g) → CH3OH(g)   ΔH= —91kJ·mol-1。反應(yīng)達到平衡時,平衡常數(shù)表達式K=                  ,升高溫度,K值           (填“增大”、“減小”或“不變”)。

(4) 難溶電解質(zhì)在水溶液中也存在溶解平衡。在常溫下,溶液里各離子濃度以它們化學(xué)計量數(shù)為方次的乘積是一個常數(shù),叫溶度積常數(shù)。例如:    Cu(OH)2(s)Cu2+ (aq) + 2OH - ( aq),Ksp =" c" (Cu2+ ) c 2(OH - ) =" 2×10" -20。當(dāng)溶液中各離子濃度計量數(shù)方次的乘積大于溶度積時,則產(chǎn)生沉淀。若某CuSO4溶液里c( Cu2+) ="0.02" mol·L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,應(yīng)調(diào)整溶液pH,使pH大于     ; 要使0.2 mol·L-1的CuSO4溶液中Cu2+沉淀較為完全 ( 使Cu2+濃度降至原來的萬分之一)則應(yīng)向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH等于         。

(5) 常溫下,某純堿(Na2CO3) 溶液中滴入酚酞,溶液呈紅色。則該溶液呈     性。在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時,甲同學(xué)認(rèn)為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH 所致;乙同學(xué)認(rèn)為是溶液中Na2CO3電離出的CO32-水解所致。請你設(shè)計一個簡單的實驗方案用來評判甲乙兩位同學(xué)的觀點是否正確(包括操作、現(xiàn)象和結(jié)論)                      。

 

【答案】

1)[3 mol·L-1,9 mol·L-1]   C

(2)B  <

(3)  C(CH3OH)/ [C( CO)*C 2(H2)]      減小

(4)5  7

(5) 堿   向紅色溶液中加入足量BaCl2溶液,如果溶液還顯紅色說明甲正確,紅色褪色說明乙正確(其他試劑合理也給分)

【解析】

試題分析:(1) 一定溫度下,在一個固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng) A(g) +2B(g) 4C (g)   △H >0 達到平衡時,c(A) ="2" mol·L-1,c ( B) =" 7" mol·L-1,c ( C) =" 4" mol·L-1

A(g)     +    2B(g)     4C (g)   △H >0

起始濃度     ①x+2        ① 2x+7         ① 4—4x

②2—x        ② 7—2x         ② 4x+4

反應(yīng)濃度         x             2x               4x

平衡濃度        2 mol·L-1      7 mol·L-1         4 mol·L-1 

①是從正向建立的平衡 所以4—4x≥0 所以x≤1 B的起始濃度c (B)=2x+7≤9

②是從逆向建立的平衡 所以2—x≥0  所以x≤2 B的起始濃度c (B)=7—2x≥3

由此確定B的起始濃度c (B)的取值范圍是[3 mol·L-1,9 mol·L-1];若改變條件重新達到平衡后體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,平衡一定要向正向移動,所以可行的措施是升溫;常溫下,取 pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分別加入適量的Zn粒,反應(yīng)過程中兩溶液的pH變化如右圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是B,因為醋酸是弱酸,隨著反應(yīng)的進行,醋酸又會電離出氫離子,所以氫離子的變化不是很大,所以PH變化較緩慢。 設(shè)鹽酸中加入的Zn質(zhì)量為m1,醋酸溶液中加入的Zn質(zhì)量為 m2。 因為隨著反應(yīng)進行,PH最終都是4說明酸都過量,而醋酸在反應(yīng)過程中始終在電離氫離子,所以醋酸消耗的鋅更多,所以m1<m2; 在體積為3L的密閉容器中,CO與H2在一定條件下反應(yīng)生成甲醇:CO ( g) + 2H2( g) → CH3OH(g)   ΔH= —91kJ·mol-1。反應(yīng)達到平衡時,平衡常數(shù)表達式K=C(CH3OH)/ [C( CO)*C 2(H2)],升高溫度,平衡向逆向移動,所以K值減; 難溶電解質(zhì)在水溶液中也存在溶解平衡。在常溫下,溶液里各離子濃度以它們化學(xué)計量數(shù)為方次的乘積是一個常數(shù),叫溶度積常數(shù)。例如:  Cu(OH)2(s)Cu2+ (aq) + 2OH - ( aq),Ksp =" c" (Cu2+ ) c 2(OH - ) =" 2×10" -20。當(dāng)溶液中各離子濃度計量數(shù)方次的乘積大于溶度積時,則產(chǎn)生沉淀。若某CuSO4溶液里c( Cu2+) ="0.02" mol·L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,應(yīng)調(diào)整溶液pH,使c (Cu2+ ) c 2(OH - ) ≥ 2×10 -20 已知c( Cu2+) ="0.02" mol·L-1所以c 2(OH - ) ≥1×10 -18

所以c (OH - ) ≥1×10 -9 所以使pH大于5;

要使0.2 mol·L-1的CuSO4溶液中Cu2+沉淀較為完全 ( 使Cu2+濃度降至原來的萬分之一)則應(yīng)向溶液里加NaOH溶液,同理可知要使溶液pH等于7;常溫下,某純堿(Na2CO3) 溶液中滴入酚酞,溶液呈紅色。則該溶液呈堿性。在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時,甲同學(xué)認(rèn)為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH 所致;乙同學(xué)認(rèn)為是溶液中Na2CO3電離出的CO32-水解所致。用此方法即可:向紅色溶液中加入足量BaCl2溶液,如果溶液還顯紅色說明甲正確,紅色褪色說明乙正確。

考點: 化學(xué)平衡  電離平衡  水解平衡  溶解平衡

點評:此題的計算關(guān)系比較多,關(guān)鍵是把握每一類的特點:

化學(xué)平衡的建立是以可逆反應(yīng)為前提的。可逆反應(yīng)是指在同一條件下既能正向進行又能逆向進行的反應(yīng)。絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都具有可逆性,都可在不同程度上達到平衡。化學(xué)平衡則是指在宏觀條件一定的可逆反應(yīng)中,化學(xué)反應(yīng)正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物和生成物各組分濃度不再改變的狀態(tài)?捎忙Gm=ΣνΑμΑ=0判斷,μA是反應(yīng)中A物質(zhì)的化學(xué)勢。根據(jù)吉布斯自由能判據(jù),當(dāng)ΔrGm=0時,反應(yīng)達最大限度,處于平衡狀態(tài)。根據(jù)勒夏特列原理,如一個已達平衡的系統(tǒng)被改變,該系統(tǒng)會隨之改變來抗衡該改變。

要注意的是電離平衡常數(shù)只用于弱電解質(zhì)的計算。強電解質(zhì)不適用。

弱電解質(zhì)AXBY水溶液中達到電離平衡時:

AxByXA+ +Y B-

則,K(電離)=[A+]X·[B-]Y/[AxBy]

式中[A+]、[B-]、[AB]分別表示A+、B-和AB在電離平衡時的物質(zhì)的量濃度!続+】X 表示A離子濃度的X次方,[B-]Y同理.

鹽的水解反應(yīng):凡是組成鹽的離子與水作用產(chǎn)生弱酸或弱堿,并改變?nèi)芤核岫鹊姆磻?yīng)都叫做鹽的水解反應(yīng)

弱堿陽離子水解使溶液顯酸性(氯化銨)

強堿陽離子,強酸酸根離子不水解(氯化鈉)

弱酸酸根離子水解使溶液顯堿性(碳酸鈉)

鹽水解產(chǎn)生酸或堿的速率與酸或堿電離的速率相等時即達到水解平衡。

該鹽的酸性或者堿性越弱,越容易水解,而且水解的程度越大。

強酸弱堿鹽顯酸性,強堿弱酸鹽顯堿性,強酸強堿鹽顯中性。

滿足三大守恒:

電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒,其中質(zhì)子守恒由電荷守恒和物料守恒聯(lián)立方程式得出。

溶解平衡的特點是動態(tài)平衡 即溶解速率等于結(jié)晶速率 且不等于零

因此達到平衡時 溶質(zhì)的質(zhì)量一定不變 但形狀可以改變 并且一定是飽和溶液

任何物質(zhì)的溶解都伴隨著相應(yīng)的結(jié)晶過程。

物質(zhì)最終是溶解還是結(jié)晶則是由V(溶解)與V(結(jié)晶)決定的:

當(dāng)V溶解>V結(jié)晶:溶質(zhì)溶解  形成不飽和溶液

當(dāng)V溶解=V結(jié)晶:溶質(zhì)不變  形成飽和溶液 “溶解平衡”

當(dāng)V溶解<V結(jié)晶:溶質(zhì)析出  形成飽和溶液

溶解平衡:V溶解=V結(jié)晶

①溶解和結(jié)晶還在不斷進行,但兩者速率相同,宏觀上表現(xiàn)為不再溶解,達到飽和狀態(tài)。

②溶解平衡是一種動態(tài)平衡.

③蒸發(fā)溶劑或改變溫度,使V溶解≠V結(jié)晶,溶解平衡狀態(tài)被破壞,宏觀上溶液不再是飽和狀態(tài),會繼續(xù)溶解溶質(zhì)或析出溶質(zhì),直到重新建立新的溶解平衡.

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年湖南省益陽市一中高二上學(xué)期期末考試?yán)砜苹瘜W(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題

(20分)選修四模塊的平衡理論主要包括:化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡四種,且均符合勒夏特列原理。請回答下列問題:
(1) 一定溫度下,在一個固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng) A(g) +2B(g) 4C (g)   △H >0 達到平衡時,c(A) ="2" mol·L-1,c ( B) =" 7" mol·L-1,c ( C) =" 4" mol·L-1。試確定B的起始濃度c (B)的取值范圍是             ;若改變條件重新達到平衡后體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,下列措施可行的是            。
A. 增加C的物質(zhì)的量        B. 加壓   
C. 升溫                   D.使用催化劑
(2)常溫下,取 pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分別加入適量的Zn粒,反應(yīng)過程中兩溶液的pH變化如右圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是       ( 填“A”或“B”)。 設(shè)鹽酸中加入的Zn質(zhì)量為m1,醋酸溶液中加入的Zn質(zhì)量為 m2。 則
m1       m2 ( 選填“<”、“=”、“>”)

(3) 在體積為3L的密閉容器中,CO與H2在一定條件下反應(yīng)生成甲醇:CO ( g) + 2H2( g) → CH3OH(g)   ΔH= —91kJ·mol-1。反應(yīng)達到平衡時,平衡常數(shù)表達式K=                  ,升高溫度,K值           (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4) 難溶電解質(zhì)在水溶液中也存在溶解平衡。在常溫下,溶液里各離子濃度以它們化學(xué)計量數(shù)為方次的乘積是一個常數(shù),叫溶度積常數(shù)。例如:    Cu(OH)2(s)Cu2+ (aq) + 2OH - ( aq),Ksp =" c" (Cu2+ ) c 2(OH - ) =" 2×10" -20。當(dāng)溶液中各離子濃度計量數(shù)方次的乘積大于溶度積時,則產(chǎn)生沉淀。若某CuSO4溶液里c( Cu2+) ="0.02" mol·L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,應(yīng)調(diào)整溶液pH,使pH大于     ; 要使0.2 mol·L-1的CuSO4溶液中Cu2+沉淀較為完全 ( 使Cu2+濃度降至原來的萬分之一)則應(yīng)向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH等于         。
(5) 常溫下,某純堿(Na2CO3) 溶液中滴入酚酞,溶液呈紅色。則該溶液呈     性。在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時,甲同學(xué)認(rèn)為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH 所致;乙同學(xué)認(rèn)為是溶液中Na2CO3電離出的CO32-水解所致。請你設(shè)計一個簡單的實驗方案用來評判甲乙兩位同學(xué)的觀點是否正確(包括操作、現(xiàn)象和結(jié)論)                      。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

選修四模塊的平衡理論主要包括:化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡四種,且均符合勒夏特列原理。請回答下列問題:

   (1) 一定溫度下,在一個固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng) A(g) +2B(g) 4C (g)   △H >0 達到平衡時,c(A) =2 mol·L-1,c ( B) = 7 mol·L-1,c ( C) = 4 mol·L-1。試確定B的起始濃度c (B)的取值范圍是              ;若改變條件重新達到平衡后體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,下列措施可行的是             。

       A. 增加C的物質(zhì)的量        B. 加壓      

    C. 升溫                     D. 使用催化劑

(1)常溫下,取 pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分別加入適量的Zn粒,反應(yīng)過程中兩溶液的pH變化如右圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是        ( 填“A”或“B”)。 設(shè)鹽酸中加入的Zn質(zhì)量為m1,醋酸溶液中加入的Zn質(zhì)量為 m2。 則

m1        m2 ( 選填“<”、“=”、“>”)

 (3) 在體積為3L的密閉容器中,CO與H2在一定條件下反應(yīng)生成甲醇:CO ( g) + 2H2( g) → CH3OH(g)   ΔH= —91kJ·mol-1。反應(yīng)達到平衡時,平衡常數(shù)表達式K=                  ,升高溫度,K值            (填“增大”、“減小”或“不變”)。

   (4) 難溶電解質(zhì)在水溶液中也存在溶解平衡。在常溫下,溶液里各離子濃度以它們化學(xué)計量數(shù)為方次的乘積是一個常數(shù),叫溶度積常數(shù)。例如:       Cu(OH)2(s)Cu2+ (aq) + 2OH - ( aq),Ksp = c (Cu2+ ) c 2(OH - ) = 2×10 -20。當(dāng)溶液中各離子濃度計量數(shù)方次的乘積大于溶度積時,則產(chǎn)生沉淀。若某CuSO4溶液里c( Cu2+) =0.02 mol·L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,應(yīng)調(diào)整溶液pH,使pH大于      ; 要使0.2 mol·L-1的CuSO4 溶液中Cu2+沉淀較為完全 ( 使Cu2+濃度降至原來的萬分之一)則應(yīng)向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH等于         

      (5) 常溫下,某純堿(Na2CO3) 溶液中滴入酚酞,溶液呈紅色。則該溶液呈      性。在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時,甲同學(xué)認(rèn)為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH 所致;乙同學(xué)認(rèn)為是溶液中Na2CO3電離出的CO32-水解所致。請你設(shè)計一個簡單的實驗方案用來評判甲乙兩位同學(xué)的觀點是否正確(包括操作、現(xiàn)象和結(jié)論)                       

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案