南國定
(甘肅省酒泉中學 735000)
A.均加倍 B.均減半
C.均增加1mol D.均減少1mol
解析首先算出原平衡時的平衡常數(shù),設氣體體積為1L,則K=42/(42×21)=0.5.A均加倍,因體積可變,假設原體積為1L(下同),體積變?yōu)?L,則起始濃度變?yōu)?/2=4,4/2=2,8/2=4,Q=42/(42×21)=0.5=K,平衡不移動;B均減半,與A同理不難算出Q=0.5=K,平衡不移動;C均增加1mol,假設體積不變計算Q=52/(52×31)=1/3
典例2 將室溫下1L 0.1mol/L的CH3COOH溶液,加水稀釋到2L,則原電離平衡如何移動?
解析原溶液:(設電離了的醋酸濃度為xmol/L)
開始 (mol/L) 0.1 0 0
電離xxx
平衡 0.1-xxx
Ka=c(CH3COO-)·c(H+)/c(CH3COOH)=x·x/(0.1-x)=x2/(0.1-x)≈x2/0.1=10x2,加水稀釋至2L后溶液:
Qc=c(CH3COO-)·c(H+)/c(CH3COOH=x/2·x/2/(0.1-x)/2=x2/4/(0.1-x)/2 ≈0.5x2/0.1=5x2 典例3 將室溫下1L0.1mol/L的CH3COONa溶液,加水稀釋到2L,則原水解平衡如何移動? 解析用三段式算出原溶液(方法類似典例1): 的水解平衡常數(shù)Kh=c(CH3COOH)·c(OH-)/c(CH3COO-)=10x2,再算出加水稀釋至2L后溶液的:Qc=5x2 典例4 已知Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2/L2、Ksp(MnS)=2.6×10-13mol2/L2,工業(yè)生產中常用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2+,該反應能否將工業(yè)廢水中的Cu2+沉淀完全? 解析除去Cu2+的離子方程式為: 加入MnS,根據(jù)MnS的溶解平衡 計算出平衡時:c(S2-)=c(Mn2+)=Ksp(MnS)1/2=(2.6×10-13mol2/L2)1/2=5.1×10-7mol/L,則c(Cu2+)=Ksp(CuS)/c(S2-)=1.3×10-36mol2/L2/5.1×10-7mol/L≈2.5×10-30mol/L<10-5mol/L,故Cu2+沉淀完全. 解析由題知CO2過量,產物只有NaHCO3和Na2CO3,二者水解溶液顯堿性(一級水解為主). c(OH-)=(1×10-14/5×10-11) ×(1/ 2)=1×10-4 c(H+)=Kw/c(OH-) =1×10-14/1×10-4)=1×10-10 pH=-lgc(H+)=-lg1×10-10=10 解析同一反應相同溫度下起始濃度不同,建立的兩種平衡狀態(tài)不同,但平衡常數(shù)相同,此為該題隱性的關鍵.從而首先由一種起始濃度求出平衡常數(shù),再求另一種起始濃度對應的轉化率,不難解得CO轉化率為75%. 另外,課文中明確指出,當K>105時視為反應進行完全;因此還可用平衡常數(shù)進行判斷可逆反應進行的程度、判斷化學反應的熱效應等. 總之,化學平衡常數(shù)K,在不同平衡體系中有不同表達式,水的離子積Kw,弱酸電離常數(shù)Ka,弱堿電離常數(shù)Kb,鹽水解常數(shù)Kh,,難溶電解質溶度積常數(shù)Ksp,但都符合勒夏特列原理,重視將平衡常數(shù)在解題中靈活應用,可收到事半功倍的效果.三、解釋鹽溶液溶液“越弱越水解”
四、通過溶度積常數(shù)判斷是否沉淀完全
五、利用平衡常數(shù)計算鹽溶液的pH
六、計算反應物的轉化率