内容正文:
(2)H2当温度高于T1,CaC0,(s)已完全分解,只发
生反应Ⅱ,温度升高,反应Ⅱ逆向移动,所以C02的摩尔
分数减小
(3)
090.5不变不变
[解析](1)已知三个反应:
I.C(s)+H,0(g)C0(g)+H2(g)
Ⅱ.C0(g)+H20(g)C02(g)+H2(g)
MI.CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)
设目标反应C(s)+Ca0(s)+2H20(g)CaC0,(s)
+2H2(g)为V,根据盖斯定律,V=I+Ⅱ+Ⅲ,所以△H=
△H1+△H2+△H30
(2)图示温度范围内C(s)已完全反应,则反应I已
经进行完全,反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应,从开始到T1,温
度不断升高,反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动,依据反应Ⅱ,H2量减
小,摩尔分数减小,C0量升高,摩尔分数,且二者摩尔分
数变化斜率相同,所以a曲线代表H2的摩尔分数的变
化,则C曲线代表CO,的摩尔分数随温度的变化,开始到
T1,C02的摩尔分数升高,说明在这段温度范围内,反应
Ⅲ占主导,当温度高于T1,CaC03(s)已完全分解,只发生
反应Ⅱ,所以C02的摩尔分数减小。
(3)①压力p下、温度为T。时,H2、C0、C02和摩尔分
数分别为0.50、0.15、0.05,则H20(g)的摩尔分数为1-
0.5-0.15-0.05=0.3,则反应C0(g)+H20(g)=C02
(g)+H2(g)的平衡常数K。=
p(C02)p(H2)
p(C0)p(H20)
0.05p×0.5p_5
0.15p×0.3p9
②气体总物质的量为4.0mol,则H2、C0、C02和Ho
的物质的量分别为2mol、0.6mol、0.2mol和1.2mol,设
T。时,反应(I)、反应(Ⅱ)和反应(Ⅲ)变化的物质的量分
别xmol、ymol、zmol,即
C(s)+H20(g)-C0(g)+H2(g)
变化量/mol xx
C0(g)+H20(g)=C02(g)+H2(g)
变化量/moly
y
y
y
Ca0(s)+C02(g)-=CaC03(s)
变化量/molz
平衡时,n(H2)=xmol+ymol=2mol,n(C0)=xmol-
y mol=0.6 mol,n(CO2)=y mol-z mol=0.2 mol,=0.
5,则此时CaC03(s)的物质的量为0.5mol。反应(Ⅲ)的
1
KI2(C0),若向平衡体系中加入少量C0,气体,温度
不变,K。不变,则重新达平衡后,P(C02)不变。由反应
T)得K。=PCC),由反应(Ⅱ)得K。n=
发-8人6wo不
变,则p(C0)也不变。
③若向平衡体系中通入少量C02(g),重新达平衡
后,反应Ca0(s)+C0,(g)—Cac0,()的K,p(C0,)
1
温度不变,K。不变,则分压p(CO2)不变;体系中增加了
C02(g),若反应Ⅱ逆向移动,在C02分压不变的前提下,
C0、H20的分压增大,H2分压减小,则反应Ⅱ的K。将会
发生变化,与事实不符,所以为了保证Ⅱ的K。也不变,最
终所有物质的分压均不变,即p(CO)不变。
第九章水溶液中的离子平衡
第一节电离平衡
1.A[解析]K(HCN)=c(H):c(CN)=
c(HCN)
5×10-6×5×10-6
=5×1010,选A。
5×102
2.B[解析]根据HA在水中的电离度可算出
c(H)=0.1×0.1%mol·L1=104mol·L1,所以pH=4,
A正确;因HA在水中有电离平衡,升高温度促进平衡向
电离的方向移动,所以c(H)将增大,pH会减小,B错
误;可由平衡常数表达式算出K=c(H):(A)=1x
c(HA)
10”,C正确。c(H)=104mol·L,所以c(H,水电
离)=100mol·L1,前者是后者的10倍,D正确。
3D[解析]HF属于弱酸,在水溶液中发生部分电
离。向浓度为0.1mol·L的HF溶液加水不断稀释,促
进电离,平衡正向移动,电离程度增大,但由于体积增大,
所以c(H)不断减小。电离平衡常数只与温度有关,
K(H)不支。K(HP)=()XaF),当F溶液加水
c(HF)
不断稀释,促进电离,c(F)不断减小,K(HF)不变,则
c(H)增大,D项符合题意。
c(HF)
4.C[解析]①电解质的强弱与溶解性无关,不溶于
水的盐可能是强电解质,CaCO3、BaSO4均是强电解质,错
误;②绝大多数的盐属于强电解质,少部分盐属于弱电解
质,如醋酸铅就属于弱电解质,错误;③弱电解质包括弱
酸、弱碱、水,正确;④强酸溶液中的浓度不一定大于
弱酸溶液中的H浓度,H浓度与酸的浓度、分子中氢离
子的个数以及电离程度有关,与电解质的强弱无关,错
误:⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴
阳离子,正确;⑥酸为共价化合物,在熔融态时均不导电,
只有溶于水时才导电,错误。
5.D「解析1①电离度α与电解质的浓度有关,浓
度越大,电离程度越小,浓度越小,电离程度则越大,故①
错误;②弱电解质的电离过程为吸热反应,升高温度,电
离程度增大,则电离度增大,故②正确;③在相同条件下,
电离度大小说明了弱电解质的电离程度强弱,则α值的
大小可以表示弱电解质的相对强弱,故③正确:④α值越
大,只能说明电离程度越强,电离出的离子的物质的量越
大,由于离子浓度与溶质总浓度有关,则溶液中离子浓度
不一定越大,故④错误;⑤电离度α值增大,弱电解质的
电离程度增大,则电解质电离出的离子的物质的量也一
定增大,但是溶液中其他离子浓度不一定增大,如:亚硫
酸氢钠溶液,高温度后亚硫酸氢根离子电离程度增大,溶
液中氢离子、亚硫酸根离子物质的量增大,但是溶液中亚
硫酸氢根离子的物质的量减小,故⑤错误;故选D。
6.D[解析]0.1mol·L的NH3·H20中c(OH)
小于0.1mol·L1,说明部分电离,A项事实能说明;
0.1mol·L1的NH,Cl溶液呈酸性,说明NH水解,B项
事实能说明;同浓度时,氨水的导电能力弱于一元强碱,
说明部分电离,C项事实能说明;D项,只能说明NH3·
H20显碱性,不能说明其是弱碱,符合题意。
7D[解析]白醋使紫色石蕊变红只能说明白醋显
酸性,不能说明其是强电解质还是弱电解质,A错;电解
质能使胶体发生聚沉,豆浆属于胶体,说明白醋使电解
质,但不能说明是强电解质还是弱电解质,B错:蛋壳的
主要成分为CaCO3,C选项只能说明醋酸酸性比碳酸强,
不能说明醋酸是弱电解质。依题意,如果醋酸完全电离,
则pH=1,所以PH为2~3说明醋酸未完全电离,是弱电
解质,D正确。
8.BD[解析]A.线L表示gc(Hg)的变化情况,
A正确;B.已知Hgl2(s)=Hgl2(aq)的化学平衡常数K
=c[HgL2(aq)],温度不变,平衡常数不变,故随c(I厂)增
大,c[Hgl2(aq)]始终保持不变,B错误;C.曲线2方程为
lgc(Hg2+)=gK1+lgc(Hgl2)-2lgc(I),曲线1方程为
lgc(Hg*)=lgK2+lgc(Hg2)-lgc(T「),即有①b=lgK1t
lgc(Hg2)-2a,②b=lgK2+lgc(Hgl2)-a,联合①②可知
得:u=lgK,-gK,=g父,C正确;D,溶液中的初始溶质
为HgL2,但改变c(厂)时,可能会加入I「,根据原子守恒
可知,该溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比不是始
终为2:1,D错误。
9.C[解析]A.根据分析,线Ⅱ表示CH,CO0的变
化情况,故A项错误;B.由图可知,当c(CHC0OH)=
c(CH,CO0)时(即线I和线Ⅱ的交点),溶液的pH=m,
则CH,CO0H的电离平衡常数K,=
c(H)·c(CH,C00)10,故B项错误;C.pH=n时
c(CH,COOH)
c(H)·c(CH,CO0)
=10m,c(CH,C00))=
c(CHCOOH)
10(CH,CooH)1(CH,COoH),Ag'+CH,Coo
c(H*)
c(CHCOOAg)
=CH3C00Ag(aq)的K=
(Ag)c(CH,COO(Ag)
Cdc00,由图可知pH=n时,c(CH,c00H)=
c(Gl,c00Ae),代入*里得c(Ag)=10mL,放C资
正确;D.根据物料守恒,pH=10时溶液中c(Ag)+
c(CH,CO0Ag)+c(AgOH)=0.08mol/L,所以c(Ag)+
c(CH,C00Ag)<0.08mol/L,故D项错误。
第二节水的电离和溶液的酸碱性
1.C[解析]在纯水中pH无论大小,均呈中性,A
错;pH=3的醋酸溶液,稀释至10倍后pH<4,B错;0.2
mol·L1的盐酸,与等体积水混合后浓度为0.1mol·
L,pH=1,C对;pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化
钠溶液等体积混合后pH<7,D错。
2.C[解析]A项,升高温度,促进水的电离平衡,则
c(H)和c(OH)都同等程度地变大,若由c向b变化,则
c(H)增大,c(OH)变小,错误;B项,根据b,点对应的c
(H)和c(0H)都为1.0×107mol·L1,所以该温度下,
水的离子积常数K=1.0×107×1.0×107=1.0×1014,错
误;C项,加入FeCl3发生水解反应:Fe3++3H20一Fe
(OH)3+3H,破坏水的电离平衡,c(H)增大、K不变,c
(0H)变小,则可能引起由b向a变化,正确;D项,题给
温度下,稀释溶液,K不变,而c和d对应的K不相等,所
以不会引起c向d变化,错误。
3.C[解析]pH=3的盐酸中c(H)=1×10-3mol/L,
pH=11的氨水中c(0H)=1×103mol/L,由于氨水为弱
碱,则氨水过量,在室温下等体积混合后,pH>7,故A错
误。pH=3的盐酸中c(H)=1×103mol/L,pH=11的氢
氧化钡溶液c(0H)=1×10-3mol/L,酸碱都是强电解质,
在室温下等体积混合后,pH=7,故B错误。pH=3的醋
酸c(H)=1×10-3mol/L,pH=11的氢氧化钡溶液中c
(0H)=1×103mo/L,由于醋酸为弱酸,则醋酸过量,在
室温下等体积混合后,pH<7,故C正确。pH=3的硫酸
中c(H)=1×103mol/L,pH=11的氨水中c(0H)=1×
103mo/L,由于氨水为弱碱,则氨水过量,在室温下等体
积混合后,pH>7,D错误。零起点·化学
第九章
水溶液中的离子平衡
第一节电离平衡
常数越大,电离程度越大。
知识梳理
(2)外界因素:
、弱电解质的电离平衡
①浓度:越稀越电离。
1.电离平衡的定义:在一定条件(如温
②温度:越热越电离。
度、浓度)下,当弱电解质分子电离成离子
③同离子效应:加入与弱电解质具有
的速率和离子重新结合成分子的速率相等
相同离子的强电解质时,电离平衡向逆反
时,电离过程就达到了平衡状态。只有弱
应方向移动,电离程度减小。
电解质才存在电离平衡的概念,强电解质
④化学反应:加人能与弱电解质电离
没有。
出的离子反应的物质时,平衡向电离方向
2.电离平衡的特征:电离平衡为“特
移动,电离程度越大。
殊”的化学平衡,属于化学平衡中的一种,
以0.1mol·L1氨水为例分析电离平
勒夏特列原理也适用于电离平衡。
衡:NH3·H,0-→NH4+OH△H>0。在
3.影响电离平衡的因素
此电离平衡体系中,随条件改变体系变化
(1)内因:弱电解质本身的性质,酸
如下表所示:
(碱)相对较强,电离程度越大,即电离平衡
改变条件
升温
通氨
加水
加NaOH(s)
加NH,CI(s)
通C02
电离平衡移动方向
向右
向右
向右
向左
向左
向右
n(OH)
增大
增大
增大
增大
减小
减小
c (OH)
增大
增大
减小
增大
减小
减小
c(NH3·H20)
减小
增大
减小
增大
增大
减小
导电能力
增大
增大
减小
增大
增大
增大
4.电离常数:与化学平衡常数类似,电
NH3·H,0=NH4+OH
离平衡的平衡常数,叫做电离常数。
c(NH4)·c(OH)
(1)表达式:CH,C00H=一CH,C00
K
c(NH,·H,0)
+H+
(2)特点
K=c(H)·c(cH,c00)
①对于同一电解质的稀溶液来说,K只
c(CHCOOH)
随温度的变化而变化。一般温度升高,K值
66
第九章
水溶液中的离子平衡
变大。温度不指明时,一般为25℃。
C.
c(F-)
D.e(H)
CH COOH -CH,COO+H*
c(H*)
e(HF)
1.75×105
4.(2020上海卷)下列说法正确的一
②多元弱酸分步电离逐步减弱,酸性
组是
强弱主要由第一步电离决定。
①不溶于水的盐(CaCO3、BaS0,等)都
例:H,C0,=HC03+H
是弱电解质
K1=4.5×107
②盐都是强电解质
HC0;==C03+H
③弱酸、弱碱和水都是弱电解质
K2=4.7×101
④强酸溶液的导电性一定强于弱酸溶
③电离平衡常数的意义:K值越大,说
液的导电性
明电离程度越大,酸性或碱性也就越强,可
⑤电解质溶液能导电的原因是溶液中
以用K或K,的大小判断弱电解质的相对
有自由移动的阴、阳离子
强弱。
⑥熔融的电解质都能导电
常见酸性的强弱:H,S04>H,P04>HF>
A.①③⑤6
B.②④⑤⑥
CH,COOH>H CO>H S>HCIO>HCN>
c.③⑤
D.③⑥
HC0,>HS。
5.下列关于电离度α的叙述正确的是
()
巩固练习
①a值与浓度无关;
1.0.05mol·L1HCN溶液中若0.01%
②α值随温度升高而增大;
的HCN电离,其电离常数为
③在相同条件下,α值的大小可以表示
A.5×1010
B.2.5×108
弱电解质的相对强弱
C.5×10-6
D.2.5×10-7
④α值增大,相应离子浓度一定增大;
2.已知室温时,0.1mol/L某一元酸
⑤α值增大,相应离子物质的量增大。
HA在水中有0.1%发生电离。下列叙述错
A.①②③
B.①②④
误的是
C.③④⑤
D.②③⑤
A.该溶液的pH=4
6.室温下,下列事实不能说明NH3·
B.升高温度,溶液的pH增大
H,0为弱电解质的是
(
C.此酸的电离平衡常数约为1×10
A.0.1mol·L1NH3·H20的pH小
D.由HA电离出的c(H)约为水电离
于13
出的c(H)的10倍
B.0.1mol·L1NH,Cl溶液的pH小
3.向浓度为0.1mol·L1的HF溶液
于7
加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是
C.相同条件下,浓度均为0.1mol·
L1NaOH溶液和氨水,氨水的导电能力弱
A.c(H*)
B.K,(HF)
D.0.1mol·L1NH,·H20能使无色
零起点·化学
酚酞溶液变红色
1.0
7.用食用白醋(醋酸浓度约为1mol/L)
0.8
进行下列实验,能证明醋酸为弱电解质的是
0.6
()
0.4
A.白醋中滴入石蕊溶液,呈红色
0.2
B.白醋加入豆浆中,有沉淀产生
0.0
2
81012
C.蛋壳浸泡在白醋中,有气体放出
pH
D.pH试纸显示醋酸的pH为2~3
已初始浓度co(Ag)=co(CH,COOH)
8.(2023山东卷)(双选)在含HgL2(s)
=0.08mol·L1,所有含碳物质的摩尔分数
的溶液中,一定c(I)范围内,存在平衡关
与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变
系:Hgl2(s)=一Hg2(aq);Hgl2(aq)=
化)。下列说法正确的是
()
Hg2+2I;Hgl2(aq)=Hg+I厂;Hgl2(aq)
A.线Ⅱ表示CH,COOH的变化情况
+=一Hgl5;Hg2(aq)+2I一Hg,平
B.CH,C0OH的电离平衡常数K
衡常数依次为K、K1、K2、K、K4。已知lgC
=10-m
(Hg2+)、lgc(HgI),lgc(Hgl)、lgc(HgI)
Cp=m时,6(Ag)=10
k mol L
随1gc()的变化关系如图所示,下列说法
错误的是
D.pH=10时,c(Ag)+c(CHC00Ag)
9
=0.08mol·L-1
M(a.b)
-10
-14
lg c(T)
A.线L表示lgc(HgI)的变化情况
B.随c(I)增大,c[HgL(aq)]先增大
后减小
C.a=lg
K
D.溶液中I元素与Hg元素的物质的
量之比始终为2:1
9.(2024山东卷)常温下Ag(I)-CH
COOH水溶液体系中存在反应:Ag*+CH?
CO0=CHC00Ag(aq),平衡常数为K。
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