三大平衡常数

三大平衡常数

——高考“新宠”

考点解读1、理解化学平衡常数、电离平衡常数、溶度积的含义，会书写相应的表达式。2、能利用化学平衡常数进行简单的计算。3、知道平衡常数的应用。自主复习1、平衡常数表达式：对于可逆反响：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响物和生成物的化学计量数。当在一定温度下到达化学平衡时，这个反响的平衡常数表达式为：。K=cc(C)•cd(D)ca(A)•cb(B)Ksp=c(Fe3+)•c3(OH-)假设A为固体,aA(s)+bB(g)cC(g)+dD(g),平衡常数表达式为：。K=cc(C)•cd(D)

cb(B)如CH3COOHCH3COO-+H+，电离平衡常数

。Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+

3OH-(aq),溶度积常数

。Ka

=c(CH3COO-)•c(H+)

c(CH3COOH)平衡常数的表达式是平衡时各生成物浓度幂之积与各反响物浓度幂之积的比值。书写平衡常数关系式的规那么〔1〕如果反响中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中〔2〕同一化学反响，用不同的化学反响式来表示时，平衡常数往往不相同N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1=1.60

10

51/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K2=3.87

10

2例如：K1=K22〔1〕平衡常数K的大小能说明反响进行的程度〔也叫反应的限度〕。K值越大，说明反响进行得越完全；K值越小，表示反响进行得越不完全。〔2〕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,那么越弱。〔3〕一定温度下,用溶度积常数比较溶解度大小,必须是电解质组成相似的物质。2、平衡常数的意义：相同温度下KspSAgCl1．8×10-101．5×10-4Ag2CO38．1×10-123．2×10-3例如假设正反响是吸热反响，升高温度，K；假设正反响是放热反响，升高温度，K。3、平衡常数的影响因素：平衡常数只与

有关。增大减小温度

三大平衡常数

——高考“新宠”

化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数位于选修四《化学反响原理》局部，属于新课标的新增内容。从近几年的高考中发现，化学平衡常数早已成为了高考命题的热点；电离平衡常数和沉淀溶解平衡常数也渐有“升温”的表现，因此，可以预测这“三大平衡常数”在今后的高考中，将继续成为今后高考的重点及热点。考点分析考点解读1、理解化学平衡常数、电离平衡常数、溶度积的含义，会书写相应的表达式。2、能利用化学平衡常数进行简单的计算。3、知道平衡常数的应用。平衡常数的应用平衡常数应用一利用K值判断反响的热效应例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。主要反响为：焙烧炉中：2ZnS+3O2＝2ZnO+2SO2①鼓风炉中：2C+O2＝2CO②鼓风炉中：ZnO〔s〕+CO〔g〕Zn(g)+CO2〔g〕③⑴请写出反响③的平衡常数表达式K=，c(Zn)•c(CO2)

c(CO)固体、纯液体的浓度可视为1⑵假设在其它条件不变时，在鼓风炉中增大CO的浓度，反响③平衡将向移动，此时平衡常数〔填“增大”、“减小”或“不变”〕。正反响方向不变平衡常数只与

有关，与其他因素无关。温度K是各生成物浓度幂之积与各反响物浓度幂之积的比值。平衡常数的应用平衡常数应用一利用K值判断反响的热效应平衡常数应用二利用K值计算反响的转化率例2．〔2010北京〕.某温度下，H2〔g〕＋CO2〔g〕H2O〔g〕＋CO〔g〕的平衡常数K＝9/4。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2〔g〕和CO2〔g〕，其起始浓度如下表所示。以下判断不正确的选项是()A.平衡时，乙中CO2的转化率大于60％B.平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60％C.平衡时，丙中c〔CO2〕是甲中的2倍，是0.012mol/LD.反响开始时，丙中的反响速率最快，甲中的反响速率最慢起始浓度甲乙丙c（H2）/mol/L0.0100.0200.020c(CO2)/mol/L0.0100.0100.020C练习1、〔2011江苏高考〕700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反响：CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g)，反响过程中测定的局部数据见下表〔表中t1>t2〕::反应时间/minn(CO)/molH2O/mol01.200.60t10.80

t2

0.20以下说法正确的选项是〔〕A.反响在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1mol•L-1•mim-1

B.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，到达平衡时n(CO2)=0.4molC.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，到达新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大

D.温度升至800℃，上述反响平衡常数为0.64，那么正反响为吸热反响B、C练习2、在25℃下，将amol•L-1的氨水与0.01mol•L-1的盐酸等体积混合，反响平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)，那么溶液显性〔填“酸”“碱”或“中”〕；写出氨水的电离方程式，并用含a的代数式表示NH3•H2O的电离平衡常数K=。中NH3•H2Oc(NH4+)+c(Cl-)

10-9a-0.01平衡常数的应用平衡常数应用一利用K值判断反响的热效应平衡常数应用二利用K值计算反响的转化率平衡常数应用三利用K值判断平衡移动方向某温度下，可逆反响mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常数为K，假设某时刻时，反响物和生成物的浓度关系如下：Qc＜K，V正V逆，反响向进行Qc＝K，V正V逆，反响处于状态Qc＞K，V正V逆，反响向进行那么：＝＞＜正方向逆方向平衡平衡常数应用三利用K值判断平衡移动方向Qc为该反响的浓度商)()()()(BcAcDcCcQcnmqp××=平衡常数的应用例3、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响，各容器中炭足量，其他物质的物质的量浓度(单位：mol/L)及正逆反响速率关系如下表所示。容器编号c(H2O)c(CO)c(H2)v正与v逆关系Ⅰ0.060.600.10v正＝v逆Ⅱ0.060.500.40Ⅲ0.120.400.10Ⅳ0.120.30v正＝v逆1)请根据上表数据计算出该温度下该反响的平衡常数的数值。2)填写表中相应的空格K=1V正＜v逆0.40V正＞v逆练习3、高炉炼铁中发生的根本反响如下：FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)〔正反响为吸热反响〕，已知1100℃时，该反响的化学平衡常数为0.263。假设在1100℃时，测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在这种情况下该反响是否处于平衡状态_______(填“是”或“否”)，此时化学反响速率是V正V逆(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因。0.25＜0.263，那么v正＞v逆否大于平衡常数的应用平衡常数应用一利用K值判断反响的热效应平衡常数应用二利用K值计算反响的转化率平衡常数应用三利用K值判断平衡移动方向平衡常数应用四利用Ksp值可判断沉淀溶解平衡状态利用Ksp值可判断沉淀溶解平衡状态溶度积Ksp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,反响向进行QC＝Ksp,反响处于状态QC＞Ksp,反响向进行沉淀溶解方向沉淀生成方向平衡(饱和溶液)例4、以下说法正确的选项是() A、0．1mol·L-1的ZnCl2溶液中通入足量硫化氢气体最终得不到ZnS沉淀是因为溶液中c〔Zn2+〕·c〔S2-〕＜Ksp〔ZnS〕B、根据Ksp〔AgCl〕=1.77×10-10,Ksp〔Ag2CrO4〕=1.12×10-12，可以推知AgCl的溶解度比Ag2CrO4的溶解度大C、向硫酸钡沉淀中参加碳酸钠，沉淀发生转化，据此可推知碳酸钡的Ksp比硫酸钡的小D、AgCl在10mL0．01mol·L-1的KCl溶液中比在20mL0.05mol·L-1的AgNO3溶液中溶解的质量少A白色沉淀白色沉淀转化为黄色沉淀黄色沉淀转化为黑色沉淀思考：〔1〕描述实验现象〔填入上两个表〕〔2〕沉淀的转化是其实质是的过程。〔3〕一般说来，溶解度的电解质转化为溶解度的电解质。回归教材：《化学反响原理》P64实验3-4沉淀溶解平衡移动小更小练习4、(2008年山东)某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图。以下说法正确的选项是〔〕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.参加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平衡常数的应用平衡常数应用一利用K值判断反响的热效应平衡常数应用二利用K值计算反响的转化率平衡常数应用三利用K值判断平衡移动方向平衡常数应用四利用Ksp值可判断沉淀溶解平衡状态催化剂高温1、高温下，某反响到达平衡，平衡常数恒容时，温度升高，H2浓度减小。以下说法正确的选项是〔〕A．该反响的焓变为正值B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C．升高温度，逆反响速率减小D．该反响的化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2A2、室温时，0．1mo1/L某一元酸HA在水中有0．1％发生电离，以下表达错误的选项是〔〕A．该溶液的pH=4B．升高温度，溶液的pH增大C．此酸的电离平衡常数约为1×10-7D．由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍

B3、KI溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀，此沉淀的Ksp=7.0×10-9。将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合，假设KI的浓度为1×10-2mol/L，那么生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为。5.6×10-44、可逆反响：请答复以下问题：〔1〕在某温度下，反响物的起始浓度分别为：c(M)=1mol,L-1,c(N)=2.4mol·L-1;到达平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为；〔2〕假设反响温度升高，M的转化率〔填“增大”“减小”或“不变”；〕〔3〕假设反响温度不变，反响物的起始浓度分别为:c(M)=4mol·L-1,c(N)=amol·L-1;到达平衡后，c(p)=2mol·L-1,a=;〔4〕假设反响温度不变，反响物的起始浓度为：c(M)=c(N)=bmol,L-1，到达平衡后，M的转化率为。25％增大

6

41％

5、〔09年江苏化学〕I2在KI溶液中存在以下平衡：I2(aq)＋I－(aq)I3－(aq)的△H>0某I2、、KI混合溶液中，I3－的物质的量浓度c(I3－)与温度T的关系如下图〔曲线上任何一点都表示平衡状态〕。以下说法正确的选项是()A．反响I2(aq)＋I－(aq)I3－(aq)的△H>0B．假设温度为T1、T2，反响的平衡常数分别为K1、K2，那么K1＞K2C．假设反响进行到状态D时，一定有v正＞v逆D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大

BC6、二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。某温度下，在2L的密闭容器中充入3molH2和3molCO，发生如下反响：3H2〔g〕+3CO〔g〕=CH3OCH3〔g〕+CO2〔g〕，到达平衡时测得CH3OCH3的体积分数为20%，此温度下反响的平衡常数为