题目
水的离子积随着温度升高而减小A. 正确B. 错误
水的离子积随着温度升高而减小
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:本题主要考查学生对水的离子积常数(Kw)与温度关系的理解,以及运用勒沙特列原理分析化学平衡变化的能力。
解题核心思路:
- 明确水的离子积(Kw)是水的自偶解离平衡常数,表达式为 $K_w = [H^+][OH^-]$。
- 水的解离反应是吸热反应(破坏水分子间氢键需吸收热量),因此温度升高会促进解离平衡正向移动。
- 根据勒沙特列原理,升温会使吸热方向的反应被促进,导致 $K_w$ 增大,而非减小。
破题关键点:
- 温度升高 → 解离平衡右移 → Kw增大,与题目中“减小”的结论矛盾,因此判断为错误。
水的自偶解离反应为:
$\text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{OH}^-$
该反应的平衡常数为水的离子积 $K_w = [H^+][OH^-]$。
关键分析步骤:
- 解离反应的吸放热性质:水的解离需要破坏分子间氢键,属于吸热反应($\Delta H > 0$)。
- 温度对平衡的影响:根据勒沙特列原理,升高温度会使平衡向吸热方向(即正向)移动,导致 $[H^+]$ 和 $[OH^-]$ 均增大。
- Kw的变化规律:温度升高时,$K_w$ 随温度的升高而增大。例如:
- $25^\circ \text{C}$ 时,$K_w = 1 \times 10^{-14}$;
- $100^\circ \text{C}$ 时,$K_w \approx 5.49 \times 10^{-13}$。
- 结论:题目中“水的离子积随温度升高而减小”的说法与上述规律矛盾,因此答案为 错误(选项B)。