各平衡常数的比较与应用

高考化学专题复习

五大平衡常数的比较与应用

2017《考试说明》要求

1、掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数（K)的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。2、理解弱电解质在水中的电离平衡，能利用电离平衡常数进行相关计算。3、了解水的电离及离子积常数。5、了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积（Ksp）的含义，能进行相关的计算。4、理解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。3（2017全国I-27）（5）若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5

mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？___________（列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。（2017全国I-28）①H2S的平衡转化率=_______%，反应平衡常数K=________

（2017全国I-13）常温下将NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是（）A．Ka2（H2X）的数量级为10-6B．曲线N表示pH与的变化关系C．NaHX溶液中c(H＋)＞c(OH－)D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)＞c(HX-)＞c(X2-)＞c(H+)=c(OH-)【考题展示】平衡常数的计算4（2016全国Ⅱ-26）（4）联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的平衡常数值为

。平衡常数的计算（2017全国Ш-13）在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是A．Ksp（CuCl）的数量级为10-7B．除Cl-反应为Cu+Cu2++2=2CuClC．加入Cu越多，Cu+浓度越高，除效果越好D．2Cu+=Cu2++Cu平衡常数很大，反应趋于完全【考题展示】（2016全国Ш-26）②反应ClO2+2SO32-=2SO42-+Cl-的平衡常数K表达式为___________。5（2015全国I-28）

【考题展示】平衡常数的计算1、理解化学平衡常数K、电离平衡常数（Ka、Kb

）、水的离子积常数（Kw）、水解平衡常数（Kh）、溶度积常数（ksp）的含义，会书写相应的表达式。2、理解平衡常数的应用和计算本节课的教学目标[知识查补]化学平衡常数（K）电离常数(Ka、Kb)水的离子积常数(Kw)难溶电解质的溶度积常数(Ksp)盐类的水解常数(Kh)概念在一定温度下，当可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数一定温度下，水或稀的水溶液中c(OH－)与c(H＋)的乘积在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度的幂之积为一个常数在一定温度下，当盐类水解反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数以题引路,借题发挥例1.（17.全国Ⅰ卷）H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610k时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数a1为0.02。①H2S的平衡转化率=_______%，反应平衡常数K=________。②在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数a2为0.03，H2S的转化率a1_____a2，该反应的ΔH_____0。(填“>”“<”或“=”)课堂一小结一、化学平衡常数方法规律1①在进行K值的计算时，固体和纯液体的浓度可视为“1”。②利用K值可判断某状态是否处于平衡状态。例如某反应平衡常数为K,若某一时刻时知道各物质浓度，则可求Qc，利用两者相对大小有以下结论：Qc＝K，V(正)＝V(逆)，可逆反应处于化学平衡状态；Qc＜K，V(正)＞V(逆)，可逆反应向正反应方向进行；Qc＞K，V(正)＜V(逆)，可逆反应向逆反应方向进行。③化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数，当化学反应方程式的计量数增倍或减倍时，化学平衡常数也相应的发生变化。练习1.处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOxCH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH1=-574kJ·mol-1

CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH2=-1160kJ·mol-1

CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH3

则ΔH3=

，如果三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3，则K3=

。（用K1、K2表示）以题引路,借题发挥例2.已知某温度时CH3COOH的电离常数为K。该温度下向20ml0.1mol.L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol.L-1NaOH溶液，pH变化曲线如图所示（忽略温度变化）。以下叙述正确的是（）A.根据图中数据可计算出K值约为10-5B.点水的电离程度由大到小的顺序为﹥﹥

C.

点

点所示溶液中：c（CH3COO-）+c（OH-）=2c（Na+）+c（H+）D.点c（CH3COO-）+c（CH3COOH）=0.1mol.L-1

二、电离平衡常数方法规律2①在计算多元素弱酸溶液的c(H+)时，通常只考虑第一步电离。在酸碱中和滴定曲线中注意四点：起点：知pH可以确定弱酸或弱碱的电离常数反应物消耗一半的点:得到的是同浓度的弱酸及其盐或同浓度的弱碱及其盐，注意pH大于7或小于7，从而确定电离为主还是水解为主。pH=7的点:牢记电荷守恒恰好生成正盐的点：单一溶液离子浓度大小的比较方法和三大守恒例3.室温下，H2SO3的电离常数Ka1=1.0×10-2、Ka2=1.0×10-7（1）该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=

。（2）0.1mol.L-1

Na2SO3溶液的pH=

。

三、Ka、Kh、Kw三者的结合以题引路,借题发挥方法规律3①牢记两个等式：一元弱酸及其盐溶液中：Ka×Kh=Kw；二元弱酸及其盐溶液中：Ka1×Kh2=Ka2×Kh1=kw

在计算多元弱酸盐溶液的pH时，通常只考虑第一步水解。以题引路,借题发挥例4.（17.全国卷Ⅲ）若滤液中c(Mg2+)=0.02mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5

mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？___________（列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。

四、溶解平衡常数方法规律4①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

溶液过饱和，有沉淀析出QC=Ksp

溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态QC

＜Ksp溶液未饱和，无沉淀析出练习2.（17.全国卷Ⅲ）在湿法炼锌的电解循环溶液中，较