平衡指的是两个相反方向的变化最后所处的运动状态;在平衡时,两种变化仍在继续进行,但是它们的速率相等;根据变化的性质可分为

平衡指的是两个相反方向的变化最后所处的运动状态;在平衡时,两种变化仍在继续进行,但是它们的速率相等;根据变化的性质可分为物理平衡和化学平衡,中学阶段涉及的平衡有可逆反应的平衡、酸碱电离平衡、水解平衡及沉淀-溶解平衡等等.
(1)现有容积为1L的恒温恒容密闭容器,向其中加入2mol A气体和2mol B气体后发生如下反应:A(g)+B(g)⇌C(g)△H=“-“a kJ•mol-1,20s后,反应达到平衡状态,生成1mol C气体,放出热量Q1kJ.回答下列问题.
①计算20s内B气体的平均化学反应速率为______.
②保持容器温度和容积不变,若改为向其中加入1molC气体,反应达到平衡时,吸收热量Q2kJ,则Q1与Q2的相互关系正确的是______(填字母).
(A)Q1+Q2=a(B) Q1+2Q2<2a(C)Q1+2Q2>2a(D)Q1+Q2<a
③在原平衡基础上,保持容器温度和容积不变,向容器中再通入bmolA气体(b>0)时,v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”),重新达平衡后,C气体的平衡体积分数φ(C)=[1/3],则b=______.
(2)常温下,将VmL、0.1000mol•L-1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol•L-1醋酸溶液中,充分反应.回答下列问题.(忽略溶液体积的变化)
①如果溶液pH=7,此时V的取值______20.00(填“>”、“<”或“=”),而溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的大小关系为______.
②如果V=40.00,则此时溶液中c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)=
[1/30]或0.033
[1/30]或0.033
mol•L-1
(3)①某温度(t℃)时,测得0.01mol•L-1的NaOH溶液的pH=11.在此温度下,将pH=2的H2SO4溶液VaL与pH=12的NaOH溶液VbL混合,若所得混合液为中性,则Va:Vb=______.
②在25℃时,将cmol•L-1的醋酸溶液与0.02mol•L-1NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性,用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=
2×10−9
c−0.02
2×10−9
c−0.02

(4)与水的离子积Kw=C(H+)•C(OH-)相似,CuS饱和溶液中也有离了积KSP=C(Cu2+)•C(S2-).
已知t℃时CuS的离子积KSP=9.0×10-36,又已知t℃时H2S饱和溶液中C(H+)2•C(S2-)=1.0×10-22,
①写出CuS沉淀溶解平衡的表达式______
②现将适量CuS放入H2S饱和溶液中,要使C(Cu2+)达到0.01mol•L-1时,应使该溶液的C(H+)达到______.由此说明CuS在一般酸中______溶解.(填“能”或“不能”)
③PbSO4难溶于水却可溶于醋酸溶液,你认为可能的原因是______
A.醋酸铅可溶于水B.醋酸铅是弱电解质
C.醋酸铅在水中形成电离平衡时的c(Pb2+)小于PbSO4的溶解平衡的c(Pb2+
D.因醋酸是弱酸,故反应可进行.
lanyingg 1年前 已收到1个回答 举报

路人_甲乙丙 春芽

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解题思路:(1)①根据反应速率v=
△c
△t]计算;
②加入1molA气体和1molB气体与加入1molC气体是在保持恒温、恒容情况下是等效平衡,加入2molA气体和2molB气体与加入1molA气体和1molB气体相比,相当于增大一倍的压强,增大压强,反应向体积缩小的方向正向移动;
③增加反应物的浓度平衡向正反应方向移动,由题意2 mol A气体和2 mol B气体生成1 mol C气体,根据三段式求得平衡常数K=1,依据温度不变,平衡常数不变进行解答;
(2)①溶液的酸碱性是根据溶液中H+浓度与OH-浓度的相对大小判断的,只要溶液中c(H+)=c(OH-),溶液就呈中性,CH3COOH是弱电解质,电离程度不大,NaOH是强电解质,完全电离,反应生成的乙酸钠是强碱弱酸盐水解呈碱性,需溶液呈中性,需少加碱;根据溶液呈中性pH=7c(H+)=c(OH-)结合电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)进行解答;
②根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),物料守恒c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]进行解答;
(3)①混合溶液为中性,则Va L×0.1mol/L=Vb L×0.01mol/L;
②根据电荷守恒可知c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液显中性时c(OH-)=c(H+),故c(CH3COO-)=c(Na+),根据溶液的pH值计算溶液中c(H+),根据钠离子浓度计算c(CH3COO-),利用物料守恒计算溶液中c(CH3COOH),溶液中存在平衡CH3COOH⇌CH3COO-+H+,代入CH3COOH的电离常数表达式Ka=
c(CH3COO)c(H+)
c(CH3COOH)
计算;
(4)①CuS沉淀溶解产生Cu2+和S2-
②根据硫化亚铜的溶度积常数和铜离子浓度计算硫离子浓度,再根据氢硫酸的电离平衡常数计算氢离子浓度;
③根据硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡,加入醋酸时,醋酸根离子和铅离子生成弱电解质醋酸铅,促进硫酸铅溶解.

(1)①容积为1L的恒温恒容密闭容器,20s内生成1molC气体,根据A(g)+B(g)⇌C(g)△H=-a kJ•mol-1,B气体减少1mol,浓度变化减少1.0 mol/L,c(B)=1.0mol/L,△t=20s,[△c/△t]=[1.0mol/L/20s]=0.05mol/(L•s);
故答案为:0.05mol/(L•s);
②A(g)+B(g)⇌C(g)该反应为可逆反应,从起始量分析,正向反应是放热反应,逆向进行的反应是吸热反应,正反应是体积缩小的反应;
根据等效平衡可知:保持容器温度和容积不变,加入1molA气体和1molB气体与加入1molC气体是等效的,加入1molA气体和1molB气体,该反应为可逆反应,不能完全转化,而热化学反应中的反应热为物质完全转化时的能量变化,所以达到平衡时,生成C的量不足1mol,所以热量数值Q2<Q1,20s后,反应达到平衡状态,生成1mol C气体,放出热量Q1kJ,则Q1=a,
设加入1molA气体和1molB气体达到平衡时,放出的热量为Q3,根据等效平衡可知:保持容器温度和容积不变,加入1molA气体和1molB气体与加入1molC气体是等效的,则Q2+Q3=a=Q1,又知保持容器温度和容积不变,加入2molA气体和2molB气体与加入1molA气体和1molB气体相比,相当于增大一倍的压强,A(g)+B(g)⇌C(g)从起始量分析,正反应是体积缩小的反应,增大压强,反应向体积缩小的方向移动,所以平衡正向移动,所以放出的热量Q1>2Q3,所以Q1 +2Q2>2a,所以选C,
故答案为:C;
③在原平衡基础上,保持容器温度和容积不变,向容器中再通入bmolA气体(b>0)时,平衡正向移动,则v(正)> v(逆),由题意2molA气体和2molB气体生成1 mol C气体,根据三段式:
A(g)+B(g)=C(g)
开始(mol/L) 2 2 0
反应(mol/L) 1 11
平衡(mol/L) 1 11
平衡常数K=[1mol/L/1mol/L×1mol/L]=1,再通入bmolA气体,温度不变,平衡常数不变,根据三段式:
=1,再通入bmolA气体,温度不变,平衡常数不变,根据三段式:
A(g)+B(g)=C(g)
开始(mol/L) 2+b 2 0
反应(mol/L) x x x
平衡(mol/L)2+b-x 2-x x
又知K=1,ϕ(C)=[1/3],所以[x
(2+b−x)(2−x)=1,
x/4+b−x]=[1/3],解得b=1.33,x=1.33;
故答案为:>;1.33;
(2)①CH3COOH是弱电解质,电离程度不大,NaOH是强电解质,完全电离,反应生成的乙酸钠是强碱弱酸盐,水解呈碱性,需溶液呈中性pH=7,需少加碱,所以常温下,将V mL、0.1000mol•L-1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol•L-1醋酸溶液中,充分反应,V<20.00mL溶液呈中性pH=7,c(H+)=c(OH-);根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),溶液中的溶质为乙酸钠溶液,水的电离是微弱的,所以c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),
故答案为:<;c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-);
②根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),物料守恒c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)],得到c(H+)+c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)=c(OH-),则c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),反应后溶液的体积变为60mL,则c(CH3COO-)+c(CH3COOH)═
0.1000mol•L−1×20mL
60mL=[1/30]mol/L或0.033mol/L,
故答案为:[1/30]或0.033.
(3)①该温度下Kw=1.0×10-13,混合溶液为中性,则Va L×0.01mol/L=Vb L×0.1mol/L,解得Va:Vb=10:1,
故答案为:10:1;
②根据电荷守恒可知c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液显中性时c(OH-)=c(H+),故c(CH3COO-)=c(Na+),溶液中c(OH-)=10-7mol/L,溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)=[1/2

点评:
本题考点: 反应速率的定量表示方法;反应热和焓变;弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算.

考点点评: 本题主要考查平衡的有关知识,掌握化学平衡常数的计算方法,以及化学平衡移动原理知识的灵活运用是解答的关键,是一道综合知识题目,题目难度较大.

1年前

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