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第7讲化学反应速率与化学平衡一、选择题(本题包括7个小题,每小题7分,共49分)1.(2017北京朝阳模拟)2017年2月3日国务院总理李克强主持召开国务院常务会议。
通过“十三五”国家食品和药品安全规划,有效保障人民健康福祉。
下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是()A.抗氧化剂B.调味剂C.着色剂D.增稠剂2.(2017吉林四平模拟)下列有关颜色的变化不能用勒夏特列原理解释的是()A.平衡状态的H2、I2、HI混合气体体积压缩时颜色变深B.平衡状态的NO2和N2O4混合气体体积压缩时颜色先变深后变浅C.平衡状态的NO2、CO、NO、CO2混合气体升温时颜色变深D.向Fe(SCN)3溶液中滴加几滴浓KSCN溶液后颜色变深3.(2017辽宁大连二模)大量燃烧化石燃料产生的CO2被视为全球变暖的“元凶”,但在催化剂作用下,用CO2和H2可制备用途广泛的甲醇。
已知下列三个热化学方程式:①H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH1②2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)ΔH2③3H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CH3OH(g)ΔH3三个反应的平衡常数分别为K1、K2、K3,这些平衡常数与温度的关系如表所示:平衡常数K1K2K3温度/℃500 1.00 2.50800 2.500.15下列说法正确的是()A.反应②为吸热反应B.K3(500 ℃)=3.50C.K3(800 ℃)=2.35D.ΔH3=ΔH1+ΔH24.(2017江苏徐州模拟)一定温度下,在3个体积均为 1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2物质的平衡浓度/(mol·L-1) 容器c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大5.(2017海南高考,11)已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0。
判断电解质溶液中离子浓度的关系，是高考常考题型，一般从单一溶液、混合溶液和不同溶液三个角度进行考查，其中反应过程中不同阶段离子浓度关系的判断是近几年高考的热点和亮点。
电离理论和水解理论是比较电解质溶液中离子浓度大小关系的重要依据，电荷守恒、物料守恒和质子守恒是判断电解质溶液中离子浓度等量关系的重要依据，该类题目的解题关键是正确判断溶液中溶质的成分及其量的关系，以及离子的电离程度和水解程度的大小。
该题型一般综合性强、难度较大，能够很好考查学生的分析推理能力，复习备考中应特别关注。
1．溶液中微粒浓度大小比较的理论依据(1)电离理论①弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离，如氨水溶液中：NH3·H2O、NH＋4、OH－浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NH＋4)。
②多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。
如在H2S溶液中：H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系是c(H2S)>c(H＋)>c(HS－)>c(S2－)。
(2)水解理论①弱电解质离子的水解是微弱的(水解相互促进的情况除外)，水解生成的微粒浓度很小，本身浓度减小的也很小，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c(H＋)或碱性溶液中c(OH－)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。
如NH4Cl溶液中：NH＋4、Cl－、NH3·H2O、H＋的浓度大小关系是c(Cl－)>c(NH＋4)>c(H＋)>c(NH3·H2O)。
②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解(第一步水解程度远大于第二步水解)，如在Na2CO3溶液中：CO2－3、HCO－3、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO2－3)>c(HCO－3)>c(H2CO3)。
2．溶液中微粒浓度的三大定量关系(1)电荷守恒规律电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液都是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。
专题3-7 离子浓度的大小比较【考纲要求】1.掌握电离和水解理论2.掌握电荷守恒和物料守恒3.熟练电解溶液中离子浓度大小比较的方法与思路【教学过程】一、理解两大平衡，树立微弱意识1．电离平衡→建立电离过程是微弱的意识弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的，且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。
2．水解平衡→建立水解过程是微弱的意识弱酸根离子或弱碱根离子的水解是微弱的，但水的电离程度远远小于盐的水解程度。
二、把握两大大守恒，明确定量关系1．物料守恒(原子守恒)在电解质溶液中，由于某些离子能够水解，粒子种类增多，但这些粒子所含某些原子的总数始终不变，符合原子守恒。
用NaHCO3溶液解释物料守恒。
2．电荷守恒在电解质溶液中，阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等，即溶液呈电中性。
三、明晰三大类型，掌握解题思路1．比较溶液中粒子浓度大小的三大类型类型一：单一溶液中各离子浓度的比较①多元弱酸溶液：多元弱酸分步电离，逐级减弱。
如H3PO4溶液中：c(H＋)>c(H2PO－4)>c(HPO2－4)>c(PO3－4)。
②多元弱酸的正盐溶液：多元弱酸的酸根离子分步水解，水解程度逐级减弱。
如在Na2CO3溶液中：c(Na＋)>c(CO2－3)>c(OH－)>c(HCO－3)。
③弱酸酸式盐溶液：弱酸酸式盐溶液要同时考虑水解与电离，是水解大于电离，还是电离大于水解。
如NaHCO3溶液水解大于电离，所以c(OH－)>c(H＋)；NaHSO3溶液电离大于水解，所以c(H＋)>c(OH－)。
类型二：混合溶液中各离子浓度的比较混合溶液要综合分析电离、水解等因素。
如在0.1 mol·L－1NH4Cl溶液和0.1 mol·L－1的氨水混合溶液中，各离子浓度大小的顺序为c(NH＋4)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。
类型三：不同溶液中同一离子浓度的比较：不同溶液要看溶液中其他离子对该离子的影响。
基础知识清单 3.3.3盐类的水解（溶液中离子浓度大小的比较）一、电解质溶液中粒子间的三个“守恒”关系1．电荷守恒(1)含义：电解质溶液中阳离子所带的正电荷总数阴离子所带的负电荷总数，溶液总是呈电中性。
(2)应用：如Na2CO3溶液中存在的阳离子有，存在的阴离子有，电荷守恒离子浓度关系式为。
2．元素质量守恒(物料守恒)(1)含义：在电解质溶液中，由于某些离子发生水解或电离，离子的存在形式发生了变化。
但该离子所含的某种元素原子在变化前后是的，称为物料守恒。
(2)应用：如Na2S溶液中Na＋和S2－的原始浓度之间的关系为c(Na＋)＝2c(S2－)，由于S2－发生水解，其在溶液中的存在形式除了S2－，还有HS－和H2S，根据物料守恒浓度关系式为。
3．质子守恒(1)含义：质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出来的H＋总数粒子接受的H＋总数。
(2)应用：如Na2S溶液中的质子转移如下：可得质子守恒关系为。
质子守恒关系也可由电荷守恒关系与元素质量守恒关系推导得到。
二．两个“微弱”1.弱电解质的电离是微弱的。
如CH3COOH溶液中，。
2.盐溶液中离子的水解是微弱的。
如CH3COONa溶液中，。
三、溶液中粒子浓度比较的思路1.溶液中粒子浓度比较的一般步骤解题步骤注意事项第一步：判断溶液中有哪些粒子考虑溶液中存在的水的电离、溶质的电离或水解等能够产生的粒子，一定要找全第二步：抓住分析依据比较粒子浓度大小时出现等式则考虑三个守恒：物料守恒、电荷守恒、质子守恒；出现不等式，则应考虑电离或水解第三步：正确变形对于给出的与守恒关系看似无关的等式，则需要列出物料守恒式、电荷守恒式，再消去所给等式中没有的微粒即可2.溶液中粒子浓度比较的规律方法解题思路⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧单一溶液⎩⎪⎨⎪⎧酸或碱溶液——考虑电离盐溶液——考虑水解混合溶液⎩⎪⎨⎪⎧不反应——同时考虑电离和水解反应⎩⎪⎨⎪⎧恰好反应⎩⎪⎨⎪⎧生成酸或碱——考虑电离生成盐溶液——考虑水解过量——根据过量程度考虑电离和水解解题方法→确定溶液中粒子的构成――→利用守恒思想 ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫元素质量守恒质子守恒电荷守恒――→推断结论解题技巧⎩⎪⎨⎪⎧不等式关系——⎩⎪⎨⎪⎧电离理论水解理论等式关系⎩⎪⎨⎪⎧电荷守恒元素质量守恒四、离子浓度的关系比较1．单一溶液中离子浓度大小的比较 (1)氯化铵溶液。
[基础巩固]1．t℃时，某浓度氯化铵溶液的pH＝4，下列说法中一定正确的是()A．由水电离出的氢离子浓度为10－10 mol·L－1B．溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14C．溶液中c(Cl－)>c(NH＋4)>c(H＋)>c(OH－)D．溶液中c(NH3·H2O)＋c(NH＋4)＝c(Cl－)＋c(OH－)解析：选C。
NH＋4水解促进了H2O的电离，溶液中的c(H＋)即为H2O电离的c(H＋)，A 错；在25 ℃时，水的离子积为1×10－14，B错；NH＋4水解生成H＋，故c(Cl－)>c(NH＋4)>c(H ＋)>c(OH－)，C正确；由物料守恒可知c(Cl－)＝c(NH＋4)＋c(NH3·H2O)，D错误。
2．已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱，在物质的量浓度均为0.1 mol/L的NaA和NaB 混合溶液中，下列排序正确的是()A．c(OH－)＞c(HA)＞c(HB)＞c(H＋)B．c(OH－)＞c(A－)＞c(B－)＞c(H＋)C．c(OH－)＞c(B－)＞c(A－)＞c(H＋)D．c(OH－)＞c(HB)＞c(HA)＞c(H＋)解析：选A。
酸越弱，对应的盐的水解程度越大，故同浓度的NaA和NaB，前者水解程度更大，因此其溶液中c(HA)＞c(HB)，D项错误；盐类水解一般来说是一些比较弱的反应，盐的水解程度很弱，故c(OH－)不可能大于c(A－)和c(B－)，故B、C错。
L－1的NaHB(强电解质)溶液中c(H＋)>c(OH－)，则下列关系一3．已知某温度下0.1 mol·定正确的是()A．c(Na＋)＝c(HB－)＋2c(B2－)＋c(OH－)L－1≥c(B2－)B．c(Na＋)＝0.1 mol·C．HB－的水解方程式为HB－＋H2O B2－＋H3O＋D．在该盐的溶液中，离子浓度大小顺序为c(Na＋)>c(HB－)>c(B2－)>c(OH－)>c(H＋)解析：选B。
与量有关及多重反应离子方程式的书写1．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )A．MnO2与浓盐酸反应制Cl2：MnO2＋4HCl Mn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2OB．明矾溶于水产生Al(OH)3胶体：Al3＋＋3H2O===Al(OH)3↓＋3H＋C．Na2O2溶于水产生O2：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑D．Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应：HCO－3＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O解析：A项，HCl是强电解质，应拆写为离子形式，A项错误；B项，正确的离子方程式为Al3＋＋3H 23(胶体)＋3H＋，B项错误；C项，正确的离子方程式为2Na2O2＋2H2O===4Na ＋＋4OH－＋O2↑，C项错误；D项正确。
答案：D2．下列离子方程式书写正确的是( )A．AlCl3溶液与过量的浓氨水反应：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO－2＋4NH＋4＋2H2OB．向Ca(ClO)2溶液中通入过量的CO2：Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClOC．FeSO4酸性溶液暴露在空气中：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2OD．CuSO4溶液与少量的Ba(OH)2溶液反应：Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓解析：氢氧化铝不能溶于氨水，则AlCl3溶液与过量的浓氨水反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4，A错误；向Ca(ClO)2溶液中通入过量的CO2的离子方程式为ClO－＋CO2＋H2O===HCO－3＋HClO，B错误；FeSO4酸性溶液暴露在空气中发生氧化还原反应，即4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，C正确；CuSO4溶液与少量的Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为2OH－＋Ba2＋＋Cu2＋＋SO2－4===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓，D错误。
学案42 离子浓度的大小比较一、比较方法1．理清一条思路，掌握分析方法电解质溶液⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧单一溶液⎩⎪⎨⎪⎧ 酸或碱溶液——考虑电离盐溶液——考虑水解混合溶液⎩⎪⎨⎪⎧不反应——同时考虑电离和水解反应⎩⎪⎨⎪⎧ 不过量⎩⎪⎨⎪⎧ 生成酸或碱——考虑电离生成盐——考虑水解过量——根据过量程度考虑电离 或水解2．熟悉两大理论，构建思维基点(1)电离理论①弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离，如氨水溶液中：NH 3·H 2O 、NH ＋4、OH －浓度的大小关系是_____________________________。
②多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离。
如在H 2S 溶液中：H 2S 、HS －、S 2－、H ＋的浓度大小关系是______________________________________________。
(2)水解理论①弱电解质离子的水解损失是微量的(双水解除外)，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c (H ＋)或碱性溶液中c (OH －)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。
如NH 4Cl 溶液中：NH ＋4、Cl －、NH 3·H 2O 、H ＋的浓度大小关系是____________________________________。
②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在Na 2CO 3溶液中：CO 2－3、HCO －3、H 2CO 3的浓度大小关系应是_____________________________________。
3．把握3种守恒，明确等量关系(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阴离子所带的负电荷数相等。
(2)物料守恒：电解质溶液中由电离或水解因素，离子会发生变化，变成其他离子或分子等，但离子或分子中某特定元素的原子总数是不会改变的。
即原子守恒。
(3)质子守恒：酸失去的质子和碱得到的质子数目相同，也可以由电荷守恒和物料守恒联立得到。
(十七)溶液中粒子浓度的大小比较[考纲知识整合]1．理解“两大理论”，构建思维基点(1)电离理论——弱电解质的电离是微弱的①弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离。
如氨水溶液中：NH3·H2O、NH＋4、OH－、H＋浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NH＋4)>c(H＋)。
②多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。
如在H2S溶液中：H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系是c(H2S)>c(H＋)>c(HS－)>c(S2－)。
(2)水解理论——弱电解质离子的水解是微弱的①弱电解质离子的水解损失是微量的(水解相互促进的除外)，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c(H＋)或碱性溶液中c(OH－)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。
如NH4Cl溶液中：NH＋4、Cl－、NH3·H2O、H＋的浓度大小关系是c(Cl－)>c(NH＋4)>c(H＋)>c(NH3·H2O)。
②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解。
如在Na2CO3溶液中：CO2－3、HCO－3、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO2－3)>c(HCO－3)>c(H2CO3)。
2．理解“三个守恒”，明确浓度关系(1)电荷守恒电荷守恒是指溶液必须保持电中性，即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度。
如NaHCO3溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)＋c(OH－)。
(2)物料守恒：物料守恒也就是元素守恒，变化前后某种元素的原子个数守恒。
①单一元素守恒，如1 mol NH3通入水中形成氨水，就有n(NH3)＋n(NH3·H2O)＋n(NH＋4)＝1 mol，即氮元素守恒。
②两元素守恒，如NaHCO3溶液中：c(Na＋)＝c(H2CO3)＋c(HCO－3)＋c(CO2－3)，即钠元素与碳元素守恒。
盐溶液中离子浓度大小比较一、考试说明解读：1、认识盐类水解在生产、生活中的应用（A）2、学会比较溶液中离子浓度的大小（B）3、学会利用水解原理进行混合物除杂等具体应用（B）二、考点梳理：三、规律总结：例题：25℃时，向10mL 0.01mol/L KOH溶液中滴加0.01mol/L苯酚溶液，混合溶液中粒子浓度关系正确的是A．pH>7时，c(C6H5O-)>c(K+)>c(H＋)>c(OH―)B．pH<7时，c(K+)>c(C6H5O-)> c(H＋)>c(OH―)C．V[C6H5OH(aq)]=10mL时，c(K+)=c(C6H5O-)>c(OH―)=c(H＋)D．V[C6H5OH(aq)]=20mL时，c(C6H5O-)+c(C6H5OH)= 2c(K+)四、考题再现：1、（2014江苏卷·14）25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是A．0.1 mol·L-1 CH3COONa 溶液与0.1 mol·L-1 HCl 溶液等体积混合：c(Na+) = c (Cl-) > c(CH3COO-) >c(OH-)B．0.1 mol·L-1 NH4Cl 溶液与0.1 mol·L-1 氨水等体积混合(pH > 7)：c(NH3·H2O)> c(NH4+ )> c(Cl-)> c(OH-)C．0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合：2/3 c(Na+)= c(CO32- )+ c(HCO3- )+ c(H2CO3)D．0.1 mol·L-1 Na2C2O4 溶液与0.1 mol·L-1HCl 溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸): 2c(C2O42- )+ c(HC2O4-)+c（OH-）=c（Na+）+c（H+）2、（2012江苏卷·15）25℃时，有c(CH3COOH)+c(CH3COO－)= 0. 1 mol·L-1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液，溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO－)与pH 的关系如图所示。
