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聚焦平衡常数 高考二轮热点复习 2010 考试说明 要求 1 理解化学平衡常数的含义 能够利用化学平衡常数进行简单的计算 2 了解弱电解质在水溶液中的电离平衡 了解水的电离及离子积常数3 了解难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡 了解溶度积的含义 基础回顾 1 对于可逆反应 aA g bB g cC g dD g 其中a b c d分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数 当在一定温度下达到化学平衡时 这个反应的平衡常数表达式为 Ksp c Fe3 c3 OH 4 Fe OH 3 s Fe3 aq 3OH aq 溶度积常数 c H c OH 平衡常数的表达式是平衡时各生成物浓度的系数的指数方乘积与平衡时各反应物浓度的系数的指数方乘积之比 例1 现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类 火法炼锌是将闪锌矿 主要含ZnS 通过浮选 焙烧使它转化为氧化锌 再把氧化锌和焦炭混合 在鼓风炉中加热至1373 1573K 使锌蒸馏出来 主要反应为 焙烧炉中 2ZnS 3O2 2ZnO 2SO2 鼓风炉中 2C O2 2CO 鼓风炉中 ZnO s CO g Zn g CO2 g 请写出反应 的平衡常数表达式K 固体 纯液体的浓度可视为1 同温度下2ZnO s 2CO g 2Zn g 2CO2 g 的平衡常数为K 则K与的K 关系为 K K2 例1 现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类 火法炼锌是将闪锌矿 主要含ZnS 通过浮选 焙烧使它转化为氧化锌 再把氧化锌和焦炭混合 在鼓风炉中加热至1373 1573K 使锌蒸馏出来 主要反应为 焙烧炉中 2ZnS 3O2 2ZnO 2SO2 鼓风炉中 2C O2 2CO 鼓风炉中 ZnO s CO g Zn g CO2 g 若在其它条件不变时 在鼓风炉中增大CO的浓度 平衡将向移动 此时平衡常数 填 增大 减小 或 不变 右 不变 由K随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放热 若正反应是吸热反应 升高温度 K 若正反应是放热反应 升高温度 K 增大 减小 2 平衡常数的影响因素 平衡常数只与有关 与其他因素无关 温度 案例分析1 化学反应原理 P45卤化氢生成反应的平衡常数 25 1 平衡常数K的大小能说明反应进行的程度 也叫反应的限度 K值越大 表明反应进行得越完全 K值越小 表示反应进行得越不完全 案例分析2 化学反应原理 P82改编表3 14常见难溶电解质的溶度积常数和溶解度 25 2 难溶电解质的Ksp的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力 一定温度下 只有物质组成相似的两种难溶电解质 Ksp大 物质的溶解度才大 下表是几种常见弱酸的电离平衡常数 25 案例分析 3 弱酸 弱碱的电离常数能够反映弱酸 弱碱酸碱性的相对强弱 电离常数越大 弱酸 碱 的酸 碱 性越强 反之 则越弱 例2 已知 25 时H2CO3HCO3 H Ka1 4 3 10 7HCO3 CO32 H Ka2 5 6 10 11HClOClO H Ka 2 95 10 8 1 若把H2CO3 HCO3 HClO都看作是酸 其中酸性最强的是 最弱的是 ClO H2O CO2 HCO3 HClO H2CO3 HCO3 2 请根据以上碳酸和次氯酸的电离平衡常数 写出在下列条件下所发生反应的离子方程式 将CO2通到次氯酸钠溶液中 利用Ka值的相对大小可用以强酸制弱酸 如某温度下 若A B两种酸的电离平衡常数分别为Ka1 Ka2 若Ka1 Ka2 则由A酸可制得B酸 若Ka1 Ka2 则由B酸可制得A酸 平衡常数应用一 同理 利用Kb值的相对大小可用以强碱制弱碱 例3 09宁夏卷13 在一定温度下 反应H2 g X2 g HX g 的平衡常数为10 若将1 0mol的HX g 通入体积为1 0L的密闭容器中 在该温度时HX g 的最大分解率接近于A 5 B 17 C 25 D 33 B 平衡常数应用二 分解率 转化率 的计算 例4 水煤气 主要成分 CO H2 是重要燃料和化工原料 可用水蒸气通过炽热的炭层制得 某温度下 四个容器中均进行着上述反应 各容器中炭足量 其他物质的物质的量浓度 单位 mol L 及正逆反应速率关系如下表所示 1 请根据上表数据计算出该温度下该反应的平衡常数的数值 2 填写表中相应的空格 K 1 V正 v逆 0 40 V正 v逆 利用K值可判断平衡移动方向 如某温度下 可逆反应mA g nB g pC g qD g 平衡常数为K 若某时刻时 反应物和生成物的浓度关系如下 Q K V正V逆 反应向进行 Q K V正V逆 反应处于状态 Q K V正V逆 反应向进行 则 正方向 逆方向 平衡 平衡常数应用三 为该反应的浓度商 利用K值可判断某状态是否处于平衡状态 溶度积的应用 通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积 离子积QC 的相对大小 可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解 QC Ksp 反应向进行 QC Ksp 反应处于状态 QC Ksp 反应向进行 沉淀溶解方向 沉淀生成方向 平衡 例5 2008年山东 某温度时 BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示 下列说法正确的是 提示 BaSO4 s Ba2 aq SO42 aq 的平衡常数Ksp c Ba2 c SO42 称为溶度积常数 A 加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B 通过蒸发可以使溶液由d点变到c点C d点无BaSO4沉淀生成D a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp C D 1 化学平衡常数 K 电离平衡常数 Ka或Kb 溶度积常数 Ksp 是判断物质性质或变化的重要参数 下列关于这些常数的计算或运用正确的是 A 化学平衡常数的大小与温度 浓度 压强 催化剂有关B 某亚硫酸溶液p 4 3 则其一级电离平衡常数K1 1 0 10 8 60C Ka HCN Ka CH3COOH 说明同浓度时氢氰酸的酸性比醋酸强D Ksp AgI Ksp AgCl 向AgCl悬浊液中加入 I溶液会出现黄色沉淀 课堂训练 在一定温度下 溴化钙 溴化银 硝酸钙和硝酸银在水和液氨中的溶解度若测定为下表所列各值 g 写出上述