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专题九:《化学中的各种平衡》
海门实验学校
【考点分析】
1.了解化学中的各种平衡。
2.了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的含义及其与反应速率的内在联系。
3.理解勒沙特列原理的含义。掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
4.理解水的电离及电解质的电离平衡概念。
【典型例析】
【例1】在化学中存在着各类平衡,请同学们列举我们所接触到的各类平衡?
平衡类型
举例
平衡特征
遵循原理
化学平衡
N2 + 3H2 ? 2NH3
动
等
定
变
勒夏特列原理
电离平衡
HAc ?H++ Ac-
水解平衡
Ac-+H2O ? HAc + OH-
溶解平衡
Mg(OH)2(s) ?Mg2+(aq) + 2OH-(aq)
【点评】通过举例使学生了解化学中的各种平衡。
【例2】 在日常生产、生活中,我们在哪些方面应用了勒夏特列原理?
生产生活实例
涉及的平衡
根据勒原理所采取的措施或原因解释
1.接触法制硫酸
2SO2+O2 ? 2SO3
通入过量的空气
2.合成氨工业
N2+3H2 ? 2NH3
高压(20MPa-50MPa),及时分离液化氨气
3.金属钠从熔化的氯化钾中置换金属钾
Na + KCl ? NaCl + K
控制好温度使得钾以气态形式逸出。
4.候氏制碱法
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl? NaHCO3+NH4Cl
先向饱和食盐水中通入足量氨气
5.草木灰和铵态氮肥不能混合使用
CO32-+H2O? HCO3-+OH-
NH4++H20? NH3·H2O + H+
两水解相互促进,形成更多的NH3·H2O,损失肥效
6.配置三氯化铁溶液应在浓盐酸中进行
Fe3++3H2O? Fe3++3H+
在强酸性环境下,Fe3+的水解受到抑制
7.用热的石碱水洗油腻
CO32-+H2O? HCO3-+OH-
加热促进水解,OH-离子浓度增大
【点评】通过举例使学生了解日常生活、生产中所涉及到的各种平衡,及各种平衡的具体应用。
【例3】(04江苏18题)在容积固定的密闭容器中存在如下反应: A(g)+3B(g) 2C(g);△H0
某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:
下列判断一定错误的是
A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高
C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
【解析】催化剂只能改变化学反应速率,不能使化学平衡发生移动,若研究催化剂对反应的影响,则图Ⅰ中甲、乙两种情况下C的浓度应该相等;图Ⅱ若是研究压强对反应的影响,由于甲先达平衡,则甲的压强比乙大,而压强越大B的转化率越高,与图Ⅱ矛盾;图Ⅱ若是研究温度对反应的影响,由于甲先达平衡,则甲的温度比乙高,而正反应方向放热,所以从乙→甲平衡向逆反应方向移动,B的转化率减小与图Ⅱ相符;图Ⅲ中甲、乙达到相同的平衡状态且甲先达平衡,与D项所述情况相符。
【答案】A B
【点评】本题主要考查外界条件(温度、压强、催化剂)对化学平衡的影响及学生对图象的分析能力。
【例4】(03江苏第18题)将0.2mol·L-1HCN溶液和0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系式中正确的是
A c(HCN)<c(CN-) B c(Na+)>c(CN-)
C c(HCN)-c(CN-)=c(OH-) D c(HCN)+c(CN-)=0.1mol·L-1
【解析】0.2mol·L-1HCN溶液和0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,得到0.05mol·L-1HCN和0.05mol·L-1 NaCN的混合溶液,由于混合以后溶液显碱性。即CN-水解程度大于HCN电离程度,所以c(HCN) >c(CN-) 。所以A错误。根据电荷守恒c(Na+)+C(H+)=C(OH-)+ c(CN-),因为C(OH-)>C(H+),所以c(Na+)>c(CN-),所以B正确。根据物料平衡c(HCN) +c(CN-)=0.05mol·L-1+0.05mol·L-1=0.1mol·L-1 所以D正确。假如HCN不电离,则水解了的CN- 应等于OH-,即c(CN-) + C(OH-)= c(HCN),而实际上HCN 存在电离平衡,所以C 错误。
【答案】BD
【点评】本题涉及酸碱中和反应以及电解质的电离和盐类的水解两种平衡,是一道考查思维灵敏和严密性的综合题。
【例5】(江苏03年第26题)(12分)I.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:
A(气)+B(气)C
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