1、1四大平衡的比较电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡与化学平衡的比较2例 (山东高考节选)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。(1)利用“化学蒸气转移法”制备 TaS2晶体，发生如下反应：TaS2(s)2I 2(g) TaI 4(g)S 2(g) H0 ()反应()的平衡常数表达式 K_，若 K1，向某恒容容器中加入 1 mol I2(g)和足量 TaS2(s)，I 2(g)的平衡转化率为_。(2)如图所示，反应()在石英真空管中进行，先在温度为 T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量 I2(g)，一段时间后，在温度为 T1的一端得到了纯净 TaS2晶体，则温度T1_T2(填“” “”或“”)
2、。上述反应体系中循环使用的物质是_。(3)25时，H 2SO3 HSO H 的电离常数 Ka110 2 molL1 ，则该温度3下 NaHSO3水解反应的平衡常数 Kb_molL 1 ，若向 NaHSO3溶液中加入少量的3I2，则溶液中 将_(填“增大” “减小”或“不变”)。c H2SO3c HSO3解析 (1)TaS 2(s)2I 2(g) TaI 4(g)S 2(g)起始浓度/ molL 1 1/ V 0 0转化浓度/ molL 1 2x x x平衡浓度/ molL 1 (1/V2 x) x x则 K 1， x ，则 I2(g)的平衡转化率是c TaI4 c S2c2 I2 x2(1V
3、2x)2 13V66.7%。(2)根据平衡移动及物质的提纯，在温度 T1端得到纯净的 TaS2晶体，即213V1V温度 T1端与 T2端相比， T1端平衡向左移动，则 T1 T2。生成物 I2(g)遇冷可在管壁上凝结成纯净的 I2(s)，从而循环利用。(3)H 2SO3的电离常数表达式为Ka ，NaHSO 3的水解反应的平衡常数 Kh c HSO3 c H c H2SO3 c H2SO3 c OH c HSO3 110 12 。加入 I2后 HSO 被氧化为c H2SO3 Kwc HSO3 c H KWKa 110 14110 2 3H2SO4， c(H )增大， c(OH )减小， Kh不变
4、，由 Kh 得c H2SO3 c OH c HSO3 ，所以该比值增大。c H2SO3c HSO3 Khc OH 答案 (1) 66.7% (2) I 2 (3)110 12 增大c TaI4 c S2c2 I21(天津高考)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )A在蒸馏水中滴加浓 H2SO4， KW不变BCaCO 3难溶于稀硫酸，也难溶于醋酸C在 Na2S 稀溶液中， c(H ) c(OH )2 c(H2S) c(HS )DNaCl 溶液和 CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同解析：选 C 本题考查电解质溶液知识，意在考查考生的分析推断能力。浓硫酸溶于水会放出大量的热，使
5、水的温度升高，所以 KW增大，A 项错误；碳酸钙既可以和硫酸反应，也可以和醋酸反应，只不过在和硫酸反应时，生成的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面，阻止了反应的进行，B 项错误；根据电荷守恒 c(Na ) c(H )2 c(S2 ) c(OH ) c(HS )和物料守恒c(Na )2 c(S2 )2 c(H2S)2 c(HS )可得： c(H ) c(OH )2 c(H2S) c(HS )，C 项正4确；氯化钠为强酸强碱盐，不影响水的电离，而醋酸铵是弱酸弱碱盐，促进水的电离，故两溶液中水的电离程度不同，D 项错误。2以下是对化学反应变化过程及结果的研究。按要求回答问题。(1)关于能量变化的研究已知：2CH
6、 3OH(1)3O 2(g)=2CO2(g)4H 2O(g) H a kJmol1 ；CH 3OH(l)O 2(g)=CO(g)2H 2O(l) H b kJmol1H 2O(g)=H2O(l) H c kJmol1 。则：2CO(g)O 2(g)=2CO2(g) H_ kJmol 1 。(2)关于反应速率和限度的研究已知 25时有关弱酸的电离平衡常数：弱酸化学式 CH3COOH HCN H2CO3电离平衡常数(25)1.8105 4.91010K14.310 7K25.610 11则等物质的量浓度的下列溶液的 pH由大到小的顺序为_(填编号)。aCH 3COONa bNaCN cNa 2CO
7、3 dNaHCO 3 已知：2SO 2(g)O 2(g)=2SO3(g) H196.6 kJmol1 。在一个容积为 2 L的容器中加入 2 mol SO2和 1 mol O2，在某温度下充分反应，经过 30 min达到平衡，放出热量 176.94 kJ。如果用 SO2表示该反应的反应速率，则 v(SO2)_。下图为某温度下，CuS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，溶液的 S2 浓度、金属阳离子浓度变化情况。如果向三种沉淀中加盐酸，最先溶解的是_。向新生成的 ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的 Cu2 、Fe 2 的溶液，振荡后，ZnS 沉淀5会转化为_(填化学式
8、)沉淀。(3)关于电化学的研究全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池。其电池总反应为 VO 2H V 22V3 VO 2 H 2O。则充电时阳极反应式为_，用此电池电解 1 放 电 充 电L 1 molL 1的 CuSO4溶液，当转移 0.1 mol电子时，溶液的 pH_(不考虑溶液体积变化)。解析：(1)运用盖斯定律，可得所求化学反应的 H H12 H24 H3。(2)酸越弱生成的钠盐碱性越强，所以 pH由大到小的顺序为 cbda。参加反应的SO2的物质的量是 2 mol1.8 mol， v(SO2) 0.03 176.94 kJ196.6 kJ 1.8 mol2 L30 minmolL1
9、 min1 。向三种沉淀的溶液中加入 HCl，则难溶电解质的溶解平衡和 H2S的电离平衡同时存在，此时三种溶液中的 H2S电离平衡常数相同，饱和 FeS溶液中 S2 的浓度最大，溶解所需的 H 浓度最低，先溶解。根据图示三种难溶沉淀的溶度积常数大小关系为： Ksp(FeS)Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，故在 ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的 Cu2 、Fe 2 的溶液，振荡后，ZnS沉淀会转化为 CuS。(3)充电时，阳极上失电子发生氧化反应，VO 2 H 2Oe =VO 2H 。硫酸铜溶液2中硫酸铜的物质的量是 1 mol，当转移 0.1 mol电子时，溶液中阳极上析出 0.025 mol氧气，同时生成 0.1 mol H ，溶液中氢离子浓度 0.1 molL1 ，所以溶液的0.1 mol1 LpH1。答案：(1) a2 b4 c (2)cbda0.03 molL 1 min1 FeS CuS(3)VO2 H 2Oe =VO 2H 126
