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高中 | 化学平衡常数题目答案及解析如下,仅供参考!
选修四
第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡
化学平衡常数
常温下,向饱和$\rm AgAc$溶液$\rm ($有足量$\rm AgAc$固体$\rm )$中滴加稀硝酸,调节体系$\rm pH$促进$\rm AgAc$溶解,总反应为$\rm AgAc{\rm (s)}+H^{+}(aq)\rightleftharpoons Ag^{+}(aq)+HAc{\rm (aq)}$,平衡时$\lg c{\rm (Ag^{+})}$、分布系数$\rm \delta(M)$与$\rm pH$的变化关系如图所示〔其中$\rm M$代表$\rm HAc$或$\rm Ac$,$\delta{\rm (HAc)}=\dfrac{c{\rm (HAc)}}{c{\rm ({{H}^{+}})}+c{\rm (A{{c}^{-}})}}$,$\rm Ag^{+}$水解忽略不计$\rm ]$。
已知:常温下,$pK_{\rm sp}{\rm (AgAc)}={\rm -lg}K_{\rm sp}{\rm (AgAc)}=2.71$。
下列叙述错误的是$\rm (\qquad)$
曲线Ⅰ代表$\\lg c{\\rm (Ag^{+})}$与$\\rm pH$的关系
","$\\rm pH=4.5$时,溶液中$c{\\rm (HAc)}\\lt c{\\rm (NO_{3}^{-})}$
","$\\rm pH=6$时,溶液中$\\rm \\dfrac{\\delta (HAc)}{\\delta (A{{c}^{-}})}\\gt 10$
","$\\rm AgAc{\\rm (s)}+H^{+}(aq)\\rightleftharpoons Ag^{+}(aq)+HAc{\\rm (aq)}$的平衡常数$K=10^{2.04}$
"]随着$\rm pH$增大,$c{\rm (H^{+})}$减小,$c{\rm (HAc)}$减小,$c{\rm (Ac^{-})}$增大,所以曲线Ⅱ对应$\rm HAc$的分布系数$\rm ($随$\rm pH$增大而减小$\rm )$,曲线Ⅲ对应$\rm Ac^{-}$的分布系数$\rm ($随$\rm pH$增大而增大$\rm )$,据此分析解题。
$\rm A$.随着$\rm pH$减小,$c{\rm (H^{+})}$增大,$\rm AgAc{\rm (s)}+H^{+}(aq)\rightleftharpoons Ag^{+}(aq)+HAc{\rm (aq)}$,平衡正向移动,随$\rm pH$减小${\rm lg}c{\rm (Ag^{+})}$增大,曲线$\rm I$代表${\rm lg}c{\rm (Ag^{+})}$与$\rm pH$的关系,故$\rm A$正确。
$\rm B$.当$\rm pH=4.5$时,溶液中存在物料守恒$c{\rm (Ag^{+})}=c{\rm (Ac^{-})}+c{\rm (HAc)}$,电荷守恒$c{\rm (Ag^{+})}+c{\rm (H^{+})}=c{\rm (Ac^{-})}+c{\rm (NO_{3}^{-})}+c{\rm (OH^{-})}$,联立可得$c{\rm (HAc)}+c{\rm (H^{+})}=c{\rm (NO_{3}^{-})}+c{\rm (OH^{-})}$,$\rm pH=4.5$时,$c{\rm (H^{+})}\gt c{\rm (OH^{-})}$,所以$c{\rm (HAc)}\lt c{\rm (NO_{3}^{-})}$,故$\rm B$正确。
$\rm C$.$\rm pH=6$时,$c{\rm (H^{+})}=10^{-6}\rm \ mol/L$,$K_{\rm a}{\rm (HAc)}=\dfrac{c{\rm ({{H}^{+}})}c{\rm (A{{c}^{-}})}}{c{\rm (HAc)}}$,$\rm X$点时$\rm pH=4.75$,$\delta{\rm (HAc)}=\dfrac{c{\rm (HAc)}}{c{\rm ({{H}^{+}})}c{\rm (A{{c}^{-}})}}=0.5$,即$c{\rm (A{{c}^{-}})}=c{\rm (HAc)}$,$K_{\rm a}{\rm (HAc)}=c{\rm (H^{+})}=10^{-4.75}$,溶液中$\dfrac{\delta \rm (HAc)}{\delta\rm (A{{c}^{-}})}=\dfrac{c{\rm (HAc)}}{c{\rm (A{{c}^{-}})}}=\dfrac{c{\rm ({{H}^{+}})}}{K_{\rm a}\rm (HAc)}=\dfrac{{{10}^{-6}}}{{{10}^{-4.75}}}={{10}^{-1.25}}\lt 10$,故$\rm C$错误;
$\rm D$.$\rm AgAc{\rm (s)}+H^{+}(aq)\rightleftharpoons Ag^{+}(aq)+HAc{\rm (aq)}$,平衡常数$K=\dfrac{c{\rm (HAc)}\cdot c{\rm (A{{g}^{+}})}}{c{\rm ({{H}^{+}})}}=\dfrac{c{\rm (HAc)}\cdot c{\rm (A{{g}^{+}})}\cdot c{\rm (A{{c}^{-}})}}{c{\rm ({{H}^{+}})}\cdot c{\rm (A{{c}^{-}})}}=\dfrac{K_{\rm sp}{\rm (AgAc)}}{K_{\rm a}\rm (HAc)}$,$K_{\rm sp}{\rm (AgAc)}=10^{-2.71}$,$K_{\rm a}\rm (HAc)=10^{-4.75}$,平衡常数$K=10^{2.04}$,故$\rm D$正确。
故选:$\rm C$
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