2025版《师说》高中全程复习构想化学不定项47含答案

2025版《师说》高中全程复习构想化学不定项47含答案第47讲实际工业生产中图像问题分类突破认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。类型一转化率—投料比图像【典题示例】典例[2023·湖南卷，13]向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x(x＝nCHA．x1<x2B．反应速率：vb正<vc正C．点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb＝KcD．反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态听课笔记【师说·延伸】投料比与转化率之间的关系以N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)为例，当N2与H2的投料比为1∶3(系数比)时，N2与H2的平衡转化率相等，且平衡时NH3的体积分数最大；增大N2与H2的投料比，则α(H2)增大，α(N2)减小；减小N2与H2的投料比，则α(H2)减小，α(N2)增大。【对点演练】1．(1)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu­Mn合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。主反应：2CO(g)＋4H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g)副反应：CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)、CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所示。则催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为________时最有利于二甲醚的合成。(2)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)已知在压强为aMPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图：此反应为________(填“放热”或“吸热”)反应；若温度不变，提高投料比[n(H2)/n(CO2)]，则K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。2．在保持体系总压为105Pa的条件下进行反应：SO2(g)＋12O2(g)⇌SO3(g)，原料气中SO2和O2的物质的量之比m（m＝nSO2nO2(1)图中m1、m2、m3的大小顺序为________。反应的化学平衡常数Kp表达式为________(用平衡分压代替平衡浓度表示)。(2)图中A点原料气的成分：n(SO2)＝10mol，n(O2)＝24.4mol，n(N2)＝70mol，达平衡时SO2的分压p(SO2)为________Pa(分压＝总压×物质的量分数)。类型二选择性—温度图像【典题示例】典例1[2023·湖南卷，16(3)]在913K、100kPa下，以水蒸气作稀释气。Fe2O3作催化剂，除乙苯脱氢生成苯乙烯外[④C6H5C2H5(g)⇌C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)]，还会发生如下两个副反应：⑤C6H5C2H5(g)⇌C6H6(g)＋CH2=CH2(g)⑥C6H5C2H5(g)＋H2(g)⇌C6H5CH3(g)＋CH4(g)以上反应体系中，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性S(S＝转化为目的产物所消耗乙苯的量已转化的乙苯总量×听课笔记典例2[2022·江苏卷，13]乙醇—水催化重整可获得H2。其主要反应为C2H5OH(g)＋3H2O(g)=2CO2(g)＋6H2(g)ΔH＝＋173.3kJ·mol－1，CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41.2kJ·mol－1，在1.0×105Pa、n始(C2H5OH)∶n始(H2O)＝1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。CO的选择性＝n生成COA．图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化B．升高温度，平衡时CO的选择性增大C．一定温度下，增大nCD．一定温度下，加入CaO(s)或选用高效催化剂，均能提高平衡时H2产率听课笔记【对点演练】1．CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2资源化利用的方法，其过程中主要发生如下两个反应：反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)ΔH1反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH2＝－122.5kJ·mol－1在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。已知：CH3OCH3的选择性＝2×CH3下列说法不正确的是()A．反应2CO(g)＋4H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g)的焓变为ΔH2－2ΔH1B．根据图像推测ΔH1>0C．其他条件不变时，温度越高，CO2主要还原产物中碳元素的价态越低D．其他条件不变时，增大体系压强可以提高A点CH3OCH3的选择性2．CO2催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术，该过程发生下列反应：反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－58.6kJ·mol－1反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41.2kJ·mol－12．5MPa下，将n(H2)∶n(CO2)＝3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，测得CO2的转化率、CH3OH或CO的选择性n生成CH3OH或n生成COnA．CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH＝＋99.8kJ·mol－1B．曲线a表示CH3OH的选择性随温度的变化C．图中所示270℃时，对应CO2的转化率为21%D．在210～250℃之间，CH3OH的收率增大是由于CH3OH的选择性增大导致3．丙烯是制造一次性医用口罩的重要原料。丙烷催化脱氢法是工业生产丙烯的重要途径，丙烷催化脱氢技术主要分为氧化脱氢和直接脱氢两种。回答下列问题：(1)丙烷催化氧化脱氢法制备丙烯的主要反应如下：2C3H8(g)＋O2(g)催化剂2C3H6(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－236kJ·mol－1(ⅰ)反应过程中消耗的C3H8和生成的C3H6的物质的量随温度的变化关系见下表。反应温度n(消耗)或n(生成)/mol535550575C3H861333C3H64817分析表中数据得到丙烯的选择性随温度的升高而________(填“不变”“升高”或“降低”)；出现此结果的原因除生成乙烯等副产物外还可能是________。(C3H6的选择性＝C3H(2)丙烷催化直接脱氢反应：C3H8(g)⇌C3H6(g)＋H2(g)ΔH2＝＋124.3kJ·mol－1(ⅱ)副反应：C3H8(g)⇌C2H4(g)＋CH4(g)ΔH3(ⅲ)①反应ⅱ的平衡常数、产物丙烯选择性、副产物乙烯选择性与温度关系如图所示，分析工业生产中采用的温度为650℃左右的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②温度为670℃时，若在1L的容器中投入8molC3H8，充分反应后，平衡混合气体中有2molCH4和一定量C3H8、C3H6、H2、C2H4，计算该条件下C③欲使丙烯的产率提高，下列措施可行的是________(填写字母)。a．恒压条件下向原料气中掺杂水蒸气b．增大氢气与丙烷的投料比c．选择对脱氢反应更好选择性的催化剂d．增大压强类型三选择最佳反应条件图像【典题示例】典例1[2023·湖北卷，19(6)]纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g)H·C40H下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成C40H10的反应速率的是________(填标号)。a．升高温度b．增大压强c．加入催化剂听课笔记典例2[2023·浙江1月，19(4)]“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)⇌2CO(g)＋2H2(g)ΔH1＝＋247kJ·mol－1，K1Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41kJ·mol－1，K2CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率，R＝Δn(CO2)/Δn(CH4)(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化量之比)。催化剂X可提高R值，一时段内CH4转化率、R值随温度变化如下表：温度/℃480500520550CH4转化率/%7.911.520.234.8R2.62.42.11.8下列说法不正确的是________。A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率B．温度越低，含氢产物中H2O占比越高C．温度升高，CH4转化率增加，CO2转化率降低，R值减小D．改变催化剂提高CH4转化率，R值不一定增大听课笔记【对点演练】1．(1)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成，可采用氧化还原法脱硝：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)ΔH<0根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；氨氮比一定时，在400℃时，脱硝效率最大，其可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)丙烷氧化脱氢法制备丙烯的主要反应如下：C3H8(g)＋12O2(g)⇌C3H6(g)＋H2O(g)ΔH2＝－118kJ·mol在催化剂作用下，C3H8氧化脱氢除生成C3H6外，还生成CO、CO2等物质。C3H8的转化率和C3H6的产率随温度变化关系如图所示。①575℃时，C3H6的选择性为________。(C3H6的选择性＝C3H②基于本研究结果，能提高C3H6选择性的措施是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．(1)一定条件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气回收。反应为2CO(g)＋SO2(g)2CO2(g)＋S(l)ΔH＝-270kJ·mol-1。某科研小组用Fe2O3作催化剂。在380℃时，分别研究了[n(CO)∶n(SO2)]为1∶1、3∶1时SO2转化率的变化情况(图1)。则图1中表示n(CO)∶n(SO2)＝3∶(2)目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理，其脱硝机理示意图如图2，脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图3所示。①写出该脱硝原理总反应的化学方程式：________________________________________________________________________。②为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是________________。第48讲弱电解质的电离平衡1.理解弱电解质在水溶液中的电离平衡。2．理解电离常数的含义，掌握电离常数的应用并能进行相关计算。考点一弱电解质的电离平衡1.电离平衡在一定条件(如温度、浓度)下，当电离的速率和离子结合为分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态。2．电离平衡的特征3．外界条件对电离平衡的影响(1)以0.1mol·L－1的醋酸溶液为例(CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋)填写下表。外界条件平衡移动方向n(H＋)c(H＋)导电能力加水稀释________________________加冰醋酸________________________升温________________________加CH3COONa(s)________________________加NaOH(s)________________________(2)分别画出冰醋酸加水稀释过程中溶液的电导率和pH随加水体积变化的曲线。【易错诊断】判断正误，错误的说明理由。1．弱电解质溶液中至少存在两种共价化合物分子：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．氨气溶于水，当NH3·H2O电离出的c(OH－)＝c(NH4+)时，表明NH3________________________________________________________________________。3．室温下，由0.1mol·L－1一元碱BOH溶液的pH＝10，可知溶液中存在BOH=B＋＋OH－：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．稀释弱电解质溶液时，所有粒子浓度都一定会减小：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【教考衔接】典例[2023·浙江1月，13改编]甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐，通过离子交换树脂(含固体活性成分R3N，R为烷基)因静电作用被吸附回收，其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始pH关系如图(已知甲酸Ka＝1.8×10－4)。判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)活性成分R3N在水中存在平衡：R3N＋H2O⇌R3NH＋＋OH－()(2)废水初始pH<2.4，随pH下降，甲酸的电离被抑制，与R3NH＋作用的HCOO－数目减少()(3)废水初始pH>5，离子交换树脂活性成分主要以R3NH＋形态存在()听课笔记【师说·延伸】①破解“因静电作用被吸附”是解答本题的灵魂：R3N在水中能产生阳离子，产生的阳离子静电吸附HCOO－。②联想水的电离“H2O＋H2O⇌H3O＋＋OH－”是解答本题的关键：通过推理并验证R3N在水溶液中的电离方程式R3N＋H2O⇌R3NH＋＋OH－。【对点演练】1．H2S水溶液中存在电离平衡H2S⇌H＋＋HS－和HS－⇌H＋＋S2－。若对H2S溶液进行以下操作，说法正确的是()A．加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大B．通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH增大C．滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH减小D．加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小2．能证明蚁酸(HCOOH)是弱酸的实验事实是()A．HCOOH溶液与Zn反应放出H2B．0.1mol·L－1HCOOH溶液可使紫色石蕊溶液变红C．HCOOH溶液与Na2CO3反应生成CO2D．常温时0.1mol·L－1HCOOH溶液的pH＝2.33．常温下，①100mL0.01mol·L－1的CH3COOH溶液，②10mL0.1mol·L－1的CH3COOH溶液。用“＞”“＝”或“＜”填写下列问题。(1)c(CH3COO－)：①________②。(2)电离程度：①________②。(3)在上述两种溶液中加入足量锌片。开始时的反应速率：①________②，反应结束生成相同状况下H2的体积：①________②。(4)与同浓度的NaOH溶液完全反应消耗NaOH溶液的体积：①________②。考点二电离平衡常数1.电离平衡常数表达式(1)一元弱酸HA：HA⇌H＋＋A－，平衡常数Ka＝cH(2)一元弱碱BOH：BOH⇌B＋＋OH－，平衡常数Kb＝cB(3)二元弱酸：(以碳酸为例)H2CO3⇌HCO3-⇌H【师说·助学】多元弱酸第一步电离出的H＋抑制了第二步电离，所以Ka1≫Ka2。计算多元弱酸中c(H＋)时，通常只考虑第一步电离。2．电离平衡常数的意义[对弱酸(碱)而言]K越大3．外因对电离平衡常数的影响(1)电离平衡常数只与温度有关。(2)升高温度，K值增大，原因是电离过程均为____过程。4．电离度(1)概念在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时，已经电离的电解质分子数占原电解质总分子数的百分比。(2)表示方法α＝已经电离的弱电解质分子数溶液中原有弱电解质的总分子数×(3)影响因素①相同温度下，同一弱电解质，浓度越大，其电离度(α)越____。②相同浓度下，同一弱电解质，温度越高，其电离度(α)越____。【易错诊断】判断正误，错误的说明理由。1．H2CO3的电离平衡常数表达式：Ka＝c2________________________________________________________________________。2．对于0.1mol·L－1的氨水，加水稀释后，溶液中c(NH4+)·c________________________________________________________________________。3．某一弱电解质，电离度越大，电离常数就越大：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．常温下，依据Ka1(H2CO3)>Ka2(H3PO3)，可知碳酸的酸性比亚磷酸强：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【教考衔接】典例1[2023·浙江1月，13B改编]甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐，通过离子交换树脂(含固体活性成分R3N，R为烷基)因静电作用被吸附回收，其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始pH关系如图(已知甲酸Ka＝1.8×10－4)。pH＝5的废水中c(HCOO－)∶c(HCOOH)＝________。听课笔记&典例2[2020·天津卷，16(5)节选]已知25℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH＝12时，c(H2CO3):c(HCO3－听课笔记【对点演练】考向一利用电离常数判断弱电解质(酸碱性)的相对强弱1．部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸HCOOHH2SH2CO3HClO电离平衡常数(25℃)Ka＝1.77×10－4Ka1＝1.1×10－7Ka2＝1.3×10－13Ka1＝4.5×10－7Ka2＝4.7×10－11Ka＝4.0×10－8按要求回答下列问题：(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为________________________________________________________________________。(2)相同浓度的HCOO－、HS－、S2－、HCO3-、CO32-、ClO－(3)运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学方程式不正确的是________(填序号)。①次氯酸与NaHCO3溶液的反应：HClO+HCO3-=ClO－＋H2②少量CO2通入NaClO溶液中：CO2③过量CO2通入NaClO溶液中：CO2④硫化氢通入NaClO溶液中：H2S＋ClO－=HS－＋HClO⑤碳酸钠滴入足量甲酸溶液中：2HCOOH+CO32-=2HCOO－＋CO2↑考向二判断微粒浓度比值的大小2．常温下，将0.1mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释，请填写下列表达式中的数据变化情况(均填“变大”“变小”或“不变”)。(1)cCH(2)cCH(3)cCH(4)cCH(5)cCH确定微粒浓度比值变化情况的三种方法(1)“转化法”。将浓度之比转化为物质的量之比进行比较。(2)“假设法”。如上述问题(3)，假设无限稀释，c(CH3COO－)趋近于0，c(H＋)趋于10－7mol·L－1，故比值变小。(3)“凑常数”。解题时将某些粒子的浓度比值乘以或除以某种粒子的浓度，转化为一个常数与某种粒子浓度的乘积或相除的关系。微专题15电离常数的计算【要点归纳】1．依据电离平衡常数计算c(H＋)或c(OH－)当一元弱酸或一元弱碱的电离常数很小时，可用如下两个公式计算c(H＋)或c(OH－)。(1)一元弱酸(以CH3COOH为例)：c(H＋)＝cCH(2)一元弱碱(以NH3·H2O为例)：c(OH－)＝cNH2．电离常数(K)与电离度(α)的定量关系一定温度下，当电离常数很小时，电离度与电离常数有如下关系：K＝c·α2或α＝Kc3．计算电离常数的思维方法(以弱酸HX为例)HX⇌H＋＋X－起始mol·L-1c(HX)平衡mol·L-1c(HX)－c(H＋)c(H＋)c则K＝c2H+cHX-cH+，由于弱酸只有极少一部分电离，c(H＋)的数值很小，可做近似处理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，则K＝【典题示例】典例1已知饱和硫化氢的浓度为0.1mol·L－1，硫化氢的电离常数为Ka1＝1.0×10－7，Ka2＝1.0×10－19。计算饱和硫化氢溶液中氢离子的浓度。典例2计算25℃时，2mol·L－1氨水的电离度(已知25℃时，Kb＝1.8×10－5)。典例3常温下，向20mL0.010mol·L－1的HA溶液中逐滴加入0.010mol·L－1的NaOH溶液，溶液中lgc(OH－)与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图。(1)判断HA为________(填“强”或“弱”)酸。(2)若HA为弱酸，请计算在P点的电离平衡常数。【对点演练】1．已知25℃时，测得浓度为0.1mol·L－1的BOH溶液中，c(OH－)＝1×10－3mol·L－1。(1)写出BOH的电离方程式：________________________________________________________________________。(2)BOH的电离度α＝________________________________________________________________________。(3)BOH的电离平衡常数Kb＝________________________________________________________________________。2．碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10－5mol·L－1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3⇌HCO3-＋H＋的电离常数K1≈3．(1)常温下，向amol·L－1CH3COONa溶液中滴加等体积的bmol·L－1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发)，则醋酸的电离常数Ka＝______(用含a和b的代数式表示)。(2)常温下，将amol·L－1的醋酸与bmol·L－1的Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2＋)＝c(CH3COO－)，则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka＝________(用含a和b的代数式表示)。4．次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)＝cXcHClO+cClO-5．已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，常温下，向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液，混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。(1)写出亚磷酸电离的方程式：________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。(2)表示pH与lgcHPO32-(3)根据图像计算亚磷酸的Ka1＝________。第48讲弱电解质的电离平衡考点一夯实·必备知识3．（1）正向增大减小减弱正向增大增大增强正向增大增大增强逆向减小减小增强正向减小减小增强（2）易错诊断1．正确。2．错误。NH3·H2O是否平衡与c（OH－）＝c（NH4+）没关系；另外，氨水中存在着c（OH－）＝c（NH4+）＋c（H＋），不可能有c（OH－）＝3．错误。若BOH为强碱，0.1mol·L－1BOH溶液的pH＝13。pH＝10说明BOH为弱碱，其电离方程式应为BOH⇌B＋＋OH－。4．错误。以醋酸溶液为例，稀释时c（H＋）、c（CH3COO－）、c（CH3COOH）减小，c（OH－）增大。突破·关键能力教考衔接典例解析：（1）由题意“因静电作用被吸附”及题图可知，R3N在溶液中的电离方程式为R3N＋H2O⇌R3NH＋＋OH－。（2）由题图可知，溶液pH为2.4时，废水中的甲酸及其盐回收率最高，当溶液中pH小于2.4时，随溶液pH下降，溶液中氢离子浓度增大，甲酸的电离被抑制，溶液中甲酸根离子浓度减小，与R3NH＋作用的数目减小。（3）由题图可知，R3N溶液呈碱性，溶液中存在如下平衡R3N＋H2O⇌R3NH＋＋OH－，当废水初始pH大于5时，平衡向左移动，离子交换树脂活性成分主要以R3N形态存在。答案：（1）√（2）√（3）×对点演练1．解析：加水促进H2S的电离，由于溶液体积增大，氢离子浓度减小，A项错误；通入SO2气体，发生反应：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，pH增大；当SO2过量，溶液显酸性，因H2SO3酸性比H2S强，故pH减小，B项错误；滴加新制氯水，发生反应Cl2＋H2S=2HCl＋S↓，平衡向左移动，生成了强酸，溶液pH减小，C项正确；加入少量硫酸铜固体，发生反应H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋，H＋浓度增大，D项错误。答案：C2．解析：A、B项，只能证明蚁酸具有酸性，不能证明其酸性强弱，错误；C项，只能证明蚁酸的酸性比碳酸强，错误；D项，溶液的pH＝2.3，说明HCOOH未完全电离，正确。答案：D3．答案：（1）＜（2）＞（3）＜＝（4）＝考点二夯实·必备知识1．（3）eq\f(c（H＋）·c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）,c（H2CO3）))eq\f(c（H＋）·c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)3．（2）吸热4．（3）①小②大易错诊断1．错误。Ka＝eq\f(c（H＋）·c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）,c（H2CO3）)。2．正确。加水稀释后，NH3·H2O⇌OH－＋NH4+平衡正向移动，c（OH－）、c（NH4+）均减小，c（NH43．错误。对同一弱电解质溶液，稀释后电离度增大，但电离常数不变。4．错误。依据Ka1（H2CO3）>Ka2（H3PO3），可知碳酸的酸性比H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))强；应根据Ka1（H2CO3）与Ka1（H3PO3）的相对大小比较碳酸的酸性与亚磷酸的关系。突破·关键能力教考衔接典例1解析：在水中存在平衡：HCOOH⇌HCOO－＋H＋，由电离常数公式可知，溶液中eq\f(c（HCOO－）,c（HCOOH）)＝eq\f(Ka,c（H＋）)，当溶液pH为5时，溶液中eq\f(c（HCOO－）,c（HCOOH）)＝eq\f(1.8×10－4,1.0×10－5)＝18。答案：18（或18∶1）典例2解析：H2CO3是二元弱酸，分步发生电离：H2CO3⇌HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H＋、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))⇌COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H＋，则有Ka1＝eq\f(c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）·c（H＋）,c（H2CO3）)、Ka2＝eq\f(c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）·c（H＋）,c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)，从而可得Ka1·Ka2＝eq\f(c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）·c2（H＋）,c（H2CO3）)。当溶液pH＝12时，c（H＋）＝10－12mol·L－1，代入Ka1、Ka1·Ka2可得c（H2CO3）∶c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）＝1∶（1012·Ka1），c（H2CO3）∶c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）＝1∶（1024·Ka1·Ka2），综合可得c（H2CO3）∶c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）∶c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）＝1∶（1012·Ka1）∶（1024·Ka1·Ka2）。答案：1012·Ka11024·Ka1·Ka2对点演练1．答案：（1）HCOOH＞H2CO3＞H2S＞HClO（2）S2－＞COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＞ClO－＞HS－＞HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＞HCOO－（3）①②④2．解析：（1）将该式变为eq\f(c（CH3COOH）·c（CH3COO－）,c（H＋）·c（CH3COO－）)＝eq\f(c（CH3COO－）,Ka)或稀释时醋酸的电离平衡正向移动，n（CH3COOH）减小，n（H＋）增大因而其比值变小。（2）将该式变为eq\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）·c（H＋）)＝eq\f(Ka,c（H＋）)或稀释时醋酸的电离平衡正向移动，n（CH3COOH）减小，n（CH3COO－）增大因而其比值变大。（5）将该式变为eq\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）·c（OH－）·c（H＋）)＝eq\f(Ka,Kw)，故比值不变。答案：（1）变小（2）变大（3）变小（4）不变（5）不变微专题15典题示例典例1答案：由于硫化氢Ka1≫Ka2，且电离常数很小，因而可用其一级电离常数计算氢离子浓度。c（H＋）＝eq\r(c（H2S）×Ka1)≈eq\r(0.1×1.0×10－7)mol·L－1＝1.0×10－4mol·L－1。典例2答案：α＝eq\r(\f(Kb,c))＝eq\r(\f(1.8×10－5,2))＝3×10－3＝0.3%。典例3解析：（1）纵轴坐标为lgc（OH－），在M点时，溶液中c（OH－）＝10－10mol·L－1，常温时c（H＋）＝10－4mol·L－1＜0.010mol·L－1，HA为弱酸。（2）在相同温度下，M、P点的电离常数相同，用M点计算电离常数。HA⇌H＋＋A－，c（H＋）≈c（A－），常温下，Ka（HA）＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)≈eq\f(10－4×10－4,0.010)＝1.0×10－6。答案：（1）弱（2）1.0×10－6对点演练1．解析：因c（BOH）初始＝0.1mol·L－1，c（BOH）电离＝c（B＋）＝c（OH－）＝1×10－3mol·L－1，则电离度α＝eq\f(1×10－3mol·L－1,0.1mol·L－1)×100%＝1%；BOH不完全电离，故电离方程式为BOH⇌B＋＋OH－；电离平衡时，c（BOH）平衡＝0.1mol·L－1－1×10－3mol·L－1≈0.1mol·L－1，则电离常数Kb＝eq\f(c（B＋）·c（OH－）,c（BOH）)＝eq\f(1×10－3×1×10－3,0.1)＝1×10－5。答案：（1）BOH⇌B＋＋OH－（2）1%（3）1×10－52．解析：由H2CO3⇌H＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))得K1＝eq\f(c（H＋）·c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）,c（H2CO3）)＝eq\f(10－5.60×10－5.60,1.5×10－5)≈4.2×10－7。答案：4.2×10－73．解析：（1）由电荷守恒有c（Na＋）＋c（H＋）＝c（Cl－）＋c（OH－）＋c（CH3COO－），元素质量守恒有c（Na＋）＝c（CH3COOH）＋c（CH3COO－），溶液呈中性，所以c（CH3COOH）＝c（Cl－）。CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋eq\f(b,2)eq\f(a,2)－eq\f(b,2)10－7Ka＝eq\f(10－7×（\f(a,2)－\f(b,2)）,\f(b,2))＝eq\f(10－7（a－b）,b)。（2）根据电荷守恒2c（Ba2＋）＋c（H＋）＝c（OH－）＋c（CH3COO－），由于c（CH3COO－）＝2c（Ba2＋）＝bmol·L－1，所以c（H＋）＝c（OH－），溶液呈中性。CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋eq\f(a,2)－bb10－7Ka＝eq\f(10－7×b,\f(a,2)－b)＝eq\f(2b×10－7,a－2b)。答案：（1）eq\f(10－7（a－b）,b)（2）eq\f(2b×10－7,a－2b)4．解析：由题图pH＝7.5时，c（HClO）＝c（ClO－），HClO的Ka＝eq\f(c（H＋）·c（ClO－）,c（HClO）)＝c（H＋）＝10－7.5。答案：10－7.55．解析：由于Ka1＝eq\f(c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）·c（H＋）,c（H3PO3）)，Ka2＝eq\f(c（HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）·c（H＋）,c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)，且Ka1>Ka2，由图像可知，在相同eq\f(c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）,c（H3PO3）)或eq\f(c（HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)时，“曲线Ⅱ”对应的c（H＋）较大，为一级电离（Ka1），“曲线Ⅰ”对应的c（H＋）较小，为二级电离（Ka2），显然选用“曲线Ⅱ”中的特殊点B计算Ka1，Ka1＝eq\f(c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）·c（H＋）,c（H3PO3）)＝10×10－2.4＝10－1.4。答案：（1）H3PO3⇌H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H＋H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))⇌HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H＋（2）Ⅰ（3）10－1.4温馨提示：请完成课时作业47第47讲实际工业生产中图像问题分类突破类型一典题示例典例解析：结合图像分析可知，A项正确，B项错误；该反应为吸热反应，温度升高，平衡常数增大，结合图像可知平衡常数Ka<Kb＝Kc，C项正确；该反应反应前后气体分子数不相等，恒温恒容时，容器内压强不再发生变化，即达到平衡状态，D项正确。答案：B对点演练1．答案：(1)2.0(2)放热不变2．解析：(1)在同温同压下，增加二氧化硫的量，会使原料气中SO2和O2的物质的量之比m变大，m越大，SO2的平衡转化率越小。(2)A点二氧化硫的平衡转化率为88%，可列三段式：SO2(g)＋12O2(g)⇌SO3起始/mol1024.40变化/mol10×88%12×10×88%10×平衡/mol10×12%24.4－5×88%10×88%平衡时，混合气体总物质的量为[10×12%＋(24.4－5×88%)＋10×88%＋70]mol＝100mol。达平衡时SO2的分压p(SO2)＝10×12%100×答案：(1)m1>m2>m3Kp＝pSO类型二典题示例典例1解析：曲线a芳香烃产物的选择性大于曲线b、c芳香烃产物的选择性，反应④为主反应，反应⑤⑥为副反应，则曲线a代表产物苯乙烯的选择性；反应④⑤的正反应为气体分子数增大的反应，反应⑥的正反应是气体分子数不变的反应；在913K、100kPa(即恒温恒压)下以水蒸气作稀释气，乙苯的转化率增大，即减小压强，反应④⑤都向正反应方向移动，反应⑥平衡不移动，故曲线b代表的产物是苯。答案：苯反应④为主反应，反应⑤⑥为副反应，苯乙烯的选择性最大；在恒温恒压下，随乙苯转化率的增大，反应⑤正向移动，反应⑥不移动，则曲线b代表产物苯典例2解析：根据已知反应①C2H5OH(g)＋3H2O(g)=2CO2(g)＋6H2(g)ΔH＝＋173.3kJ·mol－1，反应②CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41.2kJ·mol－1，且反应①的热效应更大，故温度升高对反应①影响更大一些，即CO2选择性增大，同时CO的选择性减小，根据CO的选择性的定义可知③代表CO2的选择性，①代表CO的选择性，②代表H2的产率，A、B错误；两种物质参加反应增大一种物质的浓度，会降低该物质的平衡转化率，C错误；加入CaO(s)与水反应放热，对反应①影响较大，可以增大H2产