第8章 第6讲 四大平衡常数的相关计算（Word教参）-【新高考方案】2024高考化学一轮复习（新教材版Ⅱ 新高考）

第6讲 四大平衡常数的相关计算(综合应用课) 电解质溶液中的电离常数、水的离子积常数、水解常数及溶度积常数是在化学平衡常数基础上的延深和拓展，它是定量研究平衡移动的重要手段。各平衡常数的应用和计算是高考的热点和难点。要想掌握此点，在复习时就要以化学平衡原理为指导，以判断平衡移动的方向为线索，以勒夏特列原理和相关守恒定律为计算依据，以各平衡常数之间的联系为突破口，联系元素及化合物知识，串点成线，结线成网，形成完整的知识结构体系，运用综合思维，才能顺利解题。 1．(2022·全国乙卷)常温下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10－3。在某体系中，H＋与A－离子不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。 设溶液中c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，当达到平衡时，下列叙述正确的是( ) A．溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－) B．溶液Ⅱ中HA的电离度为 C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等 D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10－4 解析：选B 常温下溶液Ⅰ的pH＝7.0，则溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1，c(H＋)＜c(OH－)＋c(A－)，A错误；常温下溶液Ⅱ的pH＝1.0，溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，Ka＝＝1.0×10－3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，则＝1.0×10－3，解得＝，B正确；根据题意，未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，C错误；常温下溶液Ⅰ的pH＝7.0，溶液Ⅰ中c(H＋)＝1×10－7mol·L－1，Ka＝＝1.0×10－3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，＝1.0×10－3，溶液Ⅰ中c总(HA)＝(104＋1)c(HA)，溶液Ⅱ的pH＝1.0，溶液Ⅱ中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，Ka＝＝1.0×10－3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，＝1.0×10－3，溶液Ⅱ中c总(HA)＝1.01c(HA)，未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，溶液Ⅰ和Ⅱ中c总(HA)之比为[(104＋1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]＝(104＋1)∶1.01≈104，D错误。 2．(1)(2022·浙江选考·节选)一氧化碳变换反应：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol－1。 一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)：p(CO)＝0.25 MPa、p(H2O)＝0.25 MPa、p(CO2)＝0.75 MPa和p(H2)＝0.75 MPa，则反应的平衡常数K的数值为________。 (2)(2022·湖北等级考·节选)温度为T时，Ksp[Ca(OH)2]＝x，则Ca(OH)2饱和溶液中c(OH－)＝______(用含x的代数式表示)。 (3)(2022·江苏等级考·节选)硫铁化合物(FeS、FeS2等)应用广泛。已知：Ksp(FeS)＝6.5×10－18，Ksp＝5.0×10－17；H2S电离常数分别为Ka1＝1.1×10－7、Ka2＝1.3×10－13。 在弱酸性溶液中，反应FeS＋H＋Fe2＋＋HS－的平衡常数K的数值为_____。 解析：(1)由平衡压强可得各组分的浓度之比为c(CO)∶c(H2O)∶c(CO2)∶c(H2)＝1∶1∶3∶3，则平衡常数K＝＝9。(2)温度为T时，Ca(OH)2饱和溶液中，Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，c(OH－)＝2c(Ca2＋)，Ksp[Ca(OH)2]＝c(Ca2＋)·c2(OH－)＝x，则c(OH－)＝ mol·L－1。(3)反应FeS＋H＋Fe2＋＋HS－的平衡常数K＝，由题目信息可知，Ksp(FeS)＝c(Fe2＋)·c(S2－)＝6.5×10－18，H2S电离常数Ka2＝＝1.3×10－13，所以K＝＝＝5×10－5。 答案：(1)9 (2) mol·L－1 (3)5×10－5 3．(2022·广东等级考·节选)K2Cr2O7溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡： (ⅰ)Cr2O(aq)＋H2O(l)2HCrO(aq) K1＝3.0×10－2(25 ℃) (ⅱ)HCrO(aq)CrO(aq)＋H＋(aq) K2＝3.3×10－7(25 ℃) (1)下列有关K2Cr2O7溶液的说法正确的有____。 A．加入少量硫酸，溶液的pH不变 B．加入少量水稀释，溶液中离子总数增加 C．加入少量NaOH溶液，反应(ⅰ)的平衡逆向移动 D．加入少量K2Cr2O7固体，平衡时c2(HCrO)与c(Cr2O)的比值保持不变 (2)25 ℃时，0.10 mol·L－1K2Cr2O7溶液中lg随pH的变化关系如图1。当p