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高中三年级化学

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首页 高中三年级化学知识 达到化学平衡的标志 化学平衡常数 粒子浓度大小的比较 水解方程式 沉淀溶解平衡 试题正文
  • 填空题
    Ⅰ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答：
    （1）在一定体积的恒容密闭容器中，进行如下化学反应： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 其化学平衡常数K与温度t的关系如下表，根据下表完成下列问题

    ①比较K1、K2的大小：K1_______K2（填“>”、“=”或“<”）
    ②判断该反应达到化学平衡状态的依据是____________（填序号）。
    A．2v(H2)（正）=3v(NH3)（逆）
    B．v(N2)（正）=3v(H2)（逆）
    C．容器内压强保持不变
    D．混合气体的密度保持不变
    （2）盐酸肼（N2H6Cl2）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH4Cl类似。
    ①写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式____________________。
    ②盐酸肼水溶液中离子浓度的排列顺序正确的是______________（填序号）。
    A．c(Cl－)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH－)；
    B．c(Cl－)>c([N2H5·H2O+])> c(H+)>c(OH－)；
    C．c(N2H62+)+ c([N2H5·H2O+])+c(H+)= c(Cl－)+c(OH－)；
    D．c(N2H62+)> c(Cl－)>c(H+)>c(OH－)；
    Ⅱ．水体中重金属铅的污染问题备受关注。查资料得知Pb4+具有很强的氧化性。水中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2（在水中溶解度小）、Pb(OH)3－、Pb(OH)42－，各形态的物质的量的分数α随溶液pH变化的关系如下图所示：

    （1）Pb(NO3)2溶液中，c(Pb2+)/c(NO3－)_________1/2（填“＞”、“=”、“＜”）
    （2）向Pb(NO3)2溶液滴加盐酸，溶液中c(Pb2+)/c(NO3－)没有变大，反而变小并有沉淀生成，则生成的沉淀可能为___________。
    （3）向Pb(NO3)2溶液中滴加NaOH溶液，溶液也变浑浊，在pH约为________时生成沉淀最多，继续滴加NaOH溶液，混合体系又逐渐变澄清。pH = 13时，混合体系中发生的主要反应的离子方程式为：_____________________。
    本题信息：2012年浙江省模拟题化学填空题难度较难 来源:于丽娜
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本试题 “Ⅰ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答：（1）在一定体积的恒容密闭容器中，进行如下化学反应： N2(g)+3H...” 主要考查您对

达到化学平衡的标志

化学平衡常数

粒子浓度大小的比较

水解方程式

沉淀溶解平衡

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化学平衡移动的含义：

1．当一个可逆反应达到平衡状态后，如果改变温度、压强、浓度等反应条件．原来的平衡状态会被破坏，化学平衡会发生移动，平衡混合物中各组成物质的质量分数也就随着改变，在一段时间后达到新的平衡状态，这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程。就是化学平衡的移动。以上过程可归纳如下：
 
2．化学平衡移动与化学反应速率的关系
当与化学平衡体系有天的外界条件改变以后，>，化学平衡向正反应方向移动；，化学平衡不移动；，化学平衡向逆反应方向移动。

化学平衡状态:

(1)定义：在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，叫做化学平衡状态，简称化学平衡。
(2)化学平衡的建立对于可逆反应，不管从正反应开始(只投入反应物)，还是从逆反应开始(只投入生成物)，或从正、逆反应同时开始(同时投入反应物和生成物)，在一定条件下都会达到的状态。当相等时，单位时间内同一物质消耗与生成的量完全相等，因而各物质的浓度和百分含量保持一定，即达到化学平衡状态。构成化学平衡体系的基本要求是反应物和所有的生成物均处于同一反应体系中，反应条件(温度、浓度、压强等)保持不变。

化学平衡的特征:

(1)逆：只有可逆反应才能达到化学平衡状态。
(2)动：是动态平衡，正、逆反应仍在不断进行。
(3)等：。
(4)定：各组分的浓度及百分含量保持一定。
(5)变：当影响化学平衡的外界条件发生变化使时，平衡便会发生移动而使各组分的浓度、百分含量发生变化，直至建立新的平衡。
化学平衡状态的判断：

1．指的是同一物质的正反应速率与逆反应速率相等。
2．反应混合物中各组分的含量(质量分数、体积分数、物质的量分数)保持不变。
3．反应类型分析对于密闭容器中的反应qD(g)，根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况是否达到平衡。


定义：

在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也不管反应物起始浓度大小，最后都达到平衡，这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数，用K表示，这个常数叫化学平衡常数。

化学表平衡达式：

对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)来说，化学平衡表达式：
化学平衡常数的意义：

①表示该反应在一定温度下，达到平衡时进行的程度，K值越大，正反应进行的越彻底，对反应物而言转化率越高。
②某一温度下的K′与K比较能够判断反应进行的方向
K′>K，反应正向进行；K′<K，反应逆向进行；K′=K，反应处于平衡状态
(3)化学平衡常数与浓度、压强、催化剂无关，与温度有关，在使用时必须指明温度。
(4)在计算平衡常数时，必须是平衡状态时的浓度。
(5)对于固体或纯液体而言，其浓度为定值，可以不列入其中。
(6)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，若反应方向改变，则平衡常数改变，且互为倒数关系。如：在一定温度下，



化学平衡常数的应用：

1．K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，反应物转化率越大；反之，正向反应进行的程度就越小，反应物转化率就越小，即平衡常数的大小可以衡量反应进行的程度，判断平衡移动的方向，进行平衡的相关计算。
2．若用浓度商(任意状态的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，符号为Qc)与K比较，可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。
3．利用K值可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。
4．计算转化率及浓度依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。

离子浓度大小比较方法：

(1)考虑水解因素：如溶液

所以
(2)不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对它的影响。如相同浓度的三种溶液中，由大到小的顺序是c>a>b。
(3)混合液中各离子浓度的比较要综合分析水解因素、电离因素。如相同浓度的的混合液中，离子浓度顺序为：
的电离程度大于的水解程度。


盐溶液的“三大守恒”:

①电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中：

推出：
②物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中nc(Na+)：nc(C)＝1：1，
推出：
③质子守恒：电解质溶液中分子或离子得到或失去质子（H+）的物质的量应相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物；NH3、OH-、CO32-为失去质子后的产物，故有以下关系：

(2)粒子浓度大小比较的方法：
①单一溶液中离子浓度大小的比较
A. 一元弱酸盐溶液中离子浓度的关系是：
c(不水解离子)>c(水解离子)>c(显性离子)>c(水电离出的另一离子)
如：在CH3COONa溶液中各离子浓度大小关系：

B. 二元弱酸盐溶液中离子浓度的关系是：
c(不水解离子)>c(水解离子)>c(显性离子)> c(二级水解离子)>c(水电离出的另一离子)
如：Na2CO3溶液中离子浓度的关系：

②比较不同电解质溶液中同一种粒子浓度的大小。应注意弱酸、弱碱电离程度的大小以及影响电离度的因素，盐类水解及水解程度对该粒子浓度的影响。
③比较经过反应化学反应后离子浓度的大小：
A. 确定电解质溶液的成分
B. 确定溶液中含哪些粒子(分子、离子)，此时要考虑物质的电离和水解情况
C. 确定各种粒子的浓度或物质的量的大小
D. 根据题目要求做出判断
注：要抓住“两小”。即弱电解质电离程度小，故未电离的弱电解质分子数远多于已电离出离子数目；盐的水解程度小，故未水解的粒子数目远多于水解生成的粒子数目


水解方程式：

1、定义：表示盐水解的式子。
2、书写水解方程式的注意事项：
(1)找出盐类组成中会发生水解的离子（弱酸阴离子或弱碱阳离子），直接写出盐类水解的离子方程式。
(2)盐类的水解反应是中和反应的逆反应，中和反应的程度很大，水解反应的程度很小，故写盐类的水解反应方程式或离子方程式时，一般不写“＝”而写“”。
(3)一般盐类水解的程度很小，水解产物也少，通常不生成沉淀或气体，也不发生分解。在书写盐类水解的离子方程式时一般不标“↑”或“↓”，也不把生成物（如NH3·H2O、H2CO3）写成其分解产物的形式。
(4)多元弱酸的盐中弱酸根离子分步水解，第一步比较容易发生，第二步比第一步难。水解时以第一步为主。多元弱酸的水解反应式应分步书写，而多元弱碱的水解反应不分步书写。
(5)某些盐溶液在混合时，由于一种盐的阳离子和另一种盐的阴离子都能发生水解，水解后溶液的性质相反，它们在一起时就能相互促进对方的水解，使两种离子的水解趋于完全。称为双水解。如：铝盐和碳酸盐混合：
，双水解反应中如果有复分解反应的条件（沉淀、气体、水等生成），则反应比较完全。书写时一般用“＝”，标“↑”或“↓”。

盐类水解方程式的书写：

一般来说，盐类水解的程度不大，应该用可逆号“”表示，盐类水解一般不会产生沉淀和气体，所以不用“↑”“↓”符号表示。
1．一元弱酸的强碱盐和一元弱碱的强酸盐的水解。

2．多元弱酸的强碱盐的水解是分步进行的，不能合并，以第一步为主。

3．多元弱碱的强酸盐的水解。

4．弱酸的铵盐的水解。

5．完全双水解的离子间的反应用“==”表示，标明“↑”“↓”符号。如



沉淀溶解平衡:

1、定义：在一定条件下，当难容电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等，此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡。
例如:

2、沉淀溶解平衡的特征：
(1)逆：沉淀溶解平衡是可逆过程。
(2)等：
(3)动：动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率相等且不为零。
(4)定：达到平衡时，溶液中各离子的浓度保持不变，
(5)变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。
3、沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因：难溶电解质本身的性质。
(2)外因
a．浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，但不变。
b.温度：多数难溶电解质溶于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，同时变大。
c.同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入含原体系中某离子的物质，平衡向沉淀生成的方向移动，但不变。
d．其他：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系巾某些离子反应生成更难溶的物质或气体的物质，平衡向溶解的方向移动，不变。

沉淀溶解平衡的应用：

1．沉淀的生成
(1)意义：在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)方法
a．调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使转变为沉淀而除去。
 
b．加沉淀剂法：如以等作沉淀剂，使某些金属离子如等生成极难溶的硫化物 等沉淀，也是分离、除杂常用的方法。

说明：化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全。
2．沉淀的溶解
(1)意义：在实际工作中，常常会遇到需要使难溶物质溶解的问题、根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去沉淀溶解平衡体系中的相应离子，使平衡就会向沉淀溶解的方向移动，使沉淀溶解。
(2)方法
a．生成弱电解质：加入适当的物质，使其与沉淀溶解平衡体系中的某离子反应生成弱电解质。如向沉淀中加入溶液，结合生成使的溶解平衡向右移动。
b．生成配合物：加入适当的物质，使其与沉淀反应生成配合物。
如:

c．氧化还原法：加入适当的物质，使其与沉淀发生氧化还原反应而使沉淀溶解。


d．沉淀转化溶解法：本法是将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀，然后再溶解：
如向中加入饱和溶液使转化为再将溶于盐酸。
3．沉淀的转化
(1)实质：沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。 例如
 
(2)沉淀转化在工业上的应用在工业废水处理的过程中，用FeS等难溶物作沉淀剂除去废水中的重金属离子．


固体物质的溶解度:

绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。不同的固体物质在水中的溶解度差别很大，可将物质进行如下分类：


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