一、單一選擇題
(
A
)1 下列哪一個因素會改變平衡常數?A溫度 B催化劑 C濃度 D壓力.
(
A
)2 對 A(g)+B(g)_ C(g)+D(g)+熱量之反應而言c下列何項操作能增加 D 的產量?A將 C 除去 B將 B 除去 C將溫度升高 D加入催化劑.
(
A
)3 定溫下c若對 N2O4(g) _ 2NO2(g) 平衡系縮小容器體積c則反應速率的變化圖 為何?A B C D
(
A
)4 甲烷、乙炔、氫的莫耳燃燒熱依次為-213 kcal、-312 kcal、-68 kcalc對 2CH4(g)_ C2H2(g)+3H2(g) 反應而言c下列何種狀態最有利於乙炔的生成?A 1600 nC、1 atm B 1200 nC、1 atm C 1600 nC、10 atm D 1200 nC、
10 atm.
(
D
)5 右圖是 N2(g)+3H2(g)_ 2NH3(g) 平衡系中c因某種因素影響 而引起之濃度變化c其因素為何?A定溫下壓縮體積 B定容下加熱 C定溫、定容下通 He D定溫、定壓下通入 He.
(
C
)6 對於反應 X+Y _ XY+熱而言c其溫度與正、逆反應速率的關係圖c何者 正確?A B C D
(
A
)7 下列哪一項操作c能促使 N2(g)+3H2(g)_ 2NH3(g)+熱c反應在達新平衡時cN2的莫耳數增加c但濃度卻減小?
A充入氦氣保持總壓不變 B充入 N2 C縮小體積 D升高溫度.
(
D
)8 下列各平衡系中畫線物質之平衡濃度為 C1(mol/L)c定溫下將物系體積減 半後之新平衡濃度為 C2(mol/L)c何者符合 1<C2C1
<2?
A H2O(l)_ 2H2O(g) B H2(g)+I2(g)_ 22HI(g) C 3N2O4(g)_ 2NO2(g) D C(s)+H2O(g)_ CO(g)+2H2(g).
1 A 溫度與溶劑的種類會改變平衡常數.
2 A 平衡右移cD 的產量增加.
BC 平衡左移cD 的產量減少.
D 不影響平衡cD 的產量不變.
3 正、逆反應速率增加c而氣體反應物的係數和較小c平衡左移c即逆反應速率較大.
4 ZH =2*(-213)-〔(-312)+3*(-68)〕=90(kcal)>0 故在高溫、低壓下c平衡右移c有利於乙炔的生成.
5 D 容器體積增加c所有物質的濃度瞬間下降;而 平衡左移c氮、氫的濃度回升些c氨再更低.
6 溫度升高時c正、逆反應速率皆增加c但吸熱方向增加較多c故逆反應速率>正反應速率.
7 A 容器體積增加c所有物質的濃度下降;而反應向左c氮的莫耳數增加.
BD 氮的莫耳數、濃度皆增加.
C 加壓c所有物質的濃度增加;而平衡右移c氮的莫耳數減少.
8 A B
C D
(
A
)9 設有反應 aP(g)+bQ(g)_ cR(g)+dS(g)c定容下反應物 P 之分壓在 200 nC 時比在 300 nC 時大c且使反應容器體積縮小時 P 之莫耳數減少c則下列敘述何者正確? 【日大】
A a+b>c+dcZH>0 B a+b>c+dcZH<0 C a+b<c+dcZH>0 D a+b<c+dcZH<0.
1 溶解現象:
1 調味:糖、食鹽的溶解度大c使其易於調味食物.
2 防蛀: 牙齒經氟化處理c將原本對酸溶解度較大的氫氧磷酸鈣(Ca5(PO4)3OH)c 變為更耐酸蝕的氟磷酸鈣(Ca5(PO4)3F)、氟化鈣(CaF2).
3 造影: 硫酸鋇(BaSO4)用於腸道 X 光造影c如右圖c其溶解度 低c可避免人體吸收過多而有害的 Ba2+.
2 溶解平衡:
1 離子晶體的沉澱與溶解是一種平衡反應c其平衡常數稱為溶度積常
數c簡稱溶度積c以 K
sp表示.
2 Ksp 可以用來預測溶解度、沉澱與否及離子濃度.
溶度積常數
(配合翰版課本 P.108 ~P.110)
一
1 定義:
難溶離子晶體 AmBn(s)c在水中極少部分溶解c並解離生成 An+(aq)、Bm-(aq) 而達飽和的平衡狀態c其解離反應的平衡常數稱為溶度積常數.AmBn(s)_ AmBn(aq) → mAn+(aq)+nBm-(aq)
簡寫成 AmBn(s)_ mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp=
[A
n+]
m[B
m-]
n實例: Ag2CrO4(s)_ 2Ag+(aq)+CrO4
2-(aq)
Ksp=[Ag+]2[CrO4 2-]
2 K
sp與溶解度(s)的關係:
1 說明: AmBn(s) 溶解於水中形成 Am
B
n的飽和溶液c此時 A
mB
n(aq)的濃度就稱為 A
mB
n(s)的溶解度c以s
(單位為M
)表示.2 關係:
類 型 平衡式 Ksp 與 s 的關係 實 例
AB AB(s)_ A+(aq)+B-(aq)
-s +s +s Ksp=(s)(s)=s2 AgCl BaSO4
A2B AB2
A2B(s)_ 2A+(aq)+B2-(aq)
-s +2s +s Ksp=(2s)2(s)=4s3 Ag2CrO4
PbCl2
A3B AB3
AB3(s)_ A3+(aq)+3B-(aq)
-s +s +3s Ksp=(s)(3s)3=27s4 Ag3PO4
A2B3
A3B2
A2B3(s)_ 2A3+(aq)+3B2-(aq)
-s +2s +3s Ksp=(2s)2(3s)3=108s5 Ca3(PO4)2
3-4 溶解平衡
3 同類型離子晶體cKsp
愈大者c其溶解度 s 愈大.
平 衡 Ksp 溶解度 s(M)
AgCl(s)_ Ag+(aq)+Cl-(aq) 1.6*10-10(大)
Ksp=s2
! s =QKWsp
=A1.S6S*S10S-S10(大)
=1.26*10-5
AgI(s)_ Ag+(aq)+I-(aq) 1.5*10-16(小)
Ksp=s2
! s =QKWsp
=A1.S5S*S10S-S16(小)
=1.22*10-8 4 非同類型離子晶體cKsp
愈大者c其溶解度 s 不一定愈大.
平 衡 Ksp 溶解度 s(M)
AgCl(s)_ Ag+(aq)+Cl-(aq) 1.6*10-10(大)
Ksp=s2
! s =QKWsp=A1.S6S*S10S-S10
=1.3*10-5 M(小)
Ag2CrO4(s)_ 2Ag+(aq)+CrO4
2-(aq) 2.5*10-12(小)
Ksp=4s3
! s=3 Ksp
4 =3 2.5*10-12 4
=8.5*10-5 M(大)
3 離子積 Q:
1 定義: 對 AmBn(s)
溶解
沉澱 mAn+(aq)+nBm-(aq) 反應而言cQ=[An+]m[Bm-]n(不一定在 平衡狀態)
2 Q 與 Ksp 的關係:
Q>K
sp 平衡向左c產生沉澱c直至 Q=KspQ=Ksp 平衡狀態 Q<Ksp
1 未達飽和c若溶質足夠c則向右反應c溶質繼續解離直至飽和 2 若已無溶質或溶質不足時c則溶液將不產生沉澱c無法平衡