高中化学“三大平衡常数”_精品文档Word下载.doc

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2=1mol/L，故①式生成c（HI）=c（HI）平衡+c（HI）分解=4mol·

L-1+1mol/L=5mol·

L-1，c（NH3）平衡=c（HI）①=5mol·

L-1，根据化学平衡常数公式K=c（NH3）平衡×

c（HI）平衡=5mol/L×

4mol·

L-1，故答案选C。

点评：

本题考查的是应用化学平衡常数公式求算化学平衡常数。

学生易错选D，原因是将①式生成的c（HI）=5mol/L代入了公式中进行了求算，而未带入平衡时HI的浓度（4mol·

L-1）。

因此，在求算化学平衡常数时，一定要严格的按照化学平衡常数的含义进行。

方法规律：

①对于一般的可逆反应：

mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），其中m、n、p、q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公式可以表示为：

各物质的浓度一定是平衡时的浓度,而不是其他时刻的.

②在进行K值的计算时，固体和纯液体的浓度可视为“1”。

例如：

Fe3O4（s）+4H2（g）3Fe（s）+4H2O（g），在一定温度下，化学平衡常数。

③利用K值可判断某状态是否处于平衡状态。

例如，在某温度下，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：

，则有以下结论：

K/＝K，V（正）＝V（逆），可逆反应处于化学平衡状态；

K/＜K，V（正）＞V（逆），可逆反应向正反应方向进行；

K/＞K，V（正）＜V（逆），可逆反应向逆反应方向进行。

④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。

针对性训练：

1.高炉炼铁中发生的基本反应如下：

FeO（s）+CO（g）Fe（s）+CO2（g）（正反应为吸热反应），已知1100℃时，该反应的化学平衡常数为0.263。

若在1100℃时，测得高炉中c（CO2）=0.025mol/L，c（CO）=0.1mol/L，在这种情况下该反应是否处于平衡状态_______（填“是”或“否”），此时化学反应速率是V正____V逆（填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是。

答：

由于此时K/=c（CO2）/c（CO）=（0.025mol·

L-1）/（0.1mol·

L-1）=0.25≠K=0.263，所以反应不处于平衡状态，又因为0.25＜0.263，则v正＞v逆，化学平衡向正反应方向移动。

典例2．二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物。

综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。

硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：

2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）。

某温度下，SO2的平衡转化率（a）与体系总压强（p）的关系如图所示。

根据图示回答下列问题：

（1）平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）_______K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）。

平衡状态由A变到B时，增大了压强（由0.10MPa→0.50MPa），故SO2的平衡转化率（a）变大；

由于平衡常数K不受压强、浓度的影响，只受温度的影响，而体系的的温度不变，所以平衡常数K值不变。

（1）化学平衡常数的大小只与温度有关，不随反应物或生成物浓度的改变而改变。

本题已指明是“在某温度下，SO2的平衡转化率（a）与体系总压强（p）的关系”，说明温度不变，改变的只有物质的浓度，故化学平衡常数不变。

学生易错的主要原因是不能结合题目信息解读图象所致，观察分析图象的能力欠缺。

化学平衡常数是描述可逆反应进行程度的重要参数，只与温度有关，与反应物、生成物的浓度无关，当然也不会随压强的变化而变化，即与压强无关。

针对性训练2．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+2SO2①

鼓风炉中：

2C+O2＝2CO②

ZnO（s）+CO（g）Zn（g）+CO2（g）③

⑴请写出反应③的平衡常数表达式，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”）。

⑴根据化学方程式和平衡常数的表达式进行书写：

K=c（Zn）.c（CO2）/c（CO），增大反应物CO的浓度，虽然化学平衡向正反应移动，但平衡常数不变。

二、电离平衡常数

典例3.（2008山东卷）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。

常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c（H2CO3）=1.5×

10-5mol·

L-1。

若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3-＋H+的平衡常数K1=。

（已知：

10-5.60=2.5×

10-6）

根据电离平衡常数公式可知：

K1=c（H+）c（HCO3-）/c（H2CO3）=10-5.60×

10-5.60/l.5×

10-5=4.2×

10-7mol.L-1。

此题可直接运用电离平衡常数的公式进行计算，只要准确的代入数值计算，不难得出答案。

本题易错的主要原因是对电离平衡常数的遗忘和计算不准确造成的。

典例4.下列有关电离平衡常数（K）的说法正确的是（）

A.相同条件下，电离平衡常数越小，表示弱电解质的电离能力越弱

B.电离平衡常数与温度无关

C.在CH3COOH的稀溶液中存在如下电离平衡：

CH3COOHCH3COO-+H+，当再加入量冰醋酸时，（K）值增大

D.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为K1＜K2＜K3

K表征的是弱电解质的电离能力，它越大，表示弱电解质越易电离，反之，就越难，故A正确；

电离平衡常数与化学平衡一样，只随温度的变化而变化，故B、C错误；

多元弱酸各步电离平衡常数的相互关系应为K1＞K2＞K3

电离平衡常数是表示弱电解质相对强弱的一个物理量，可根据电离平衡常数的大小，判断弱电解质的相对强弱，K值越大，即表示该电解质的能力越强。

另外，很多学生搞不清影响电离平衡常数的因素是温度而不是浓度，而错选了C。

①在一定温度下，弱电解质达到电离平衡时，各种离子浓度之积与溶液中未电离的分子浓度之比是一个常数，该常数就叫电离平衡常数。

如CH3COOHCH3COO-+H+，K=c（CH3COO-）c（H+）/c（CH3COOH）.

②电离平衡常数是描述弱电解质的电离平衡的主要参数，也是弱酸、弱碱是否达到平衡状态的标尺。

它只受温度的影响，因电离过程是吸热过程，故它随温度的升高而增大。

③对于多元弱酸来说，由于上一级电离产生的H+对下一级电离起到抑制作用，一般是K1≥K2≥K3，即第二步电离通常比第一步电离难得多，第三步电离又比第二步电离难得多，因此在计算多元素弱酸溶液的c（H+）或比较弱酸酸性相对强弱时，通常只考虑第一步电离。

1．对于弱酸，若25℃时，有，在一定温度下达到电离平衡，K为电离平衡常数，下表是几种常见弱酸的电离平衡常数（25℃）

酸

电离方程式

电离平衡常数K

　　回答下列各问：

（1）若在该温度下，继续不断加入少量的冰醋酸，K值________（填“增大”、“减小”、“不变”）．

（2）在温度相同时，各弱酸的K值不同，则K值的大小与酸性的相对强弱的关系是

　　________________________________________________________________________．

　　（3）若把、、、、、、、都看作是酸，其中酸性最强的是_________，最弱的是________．

　　（4）多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数．对于同一种多元弱酸的、、之间存在着数量上的规律，此规律是________________，产生此规律的原因是________________________________________________________________________．

　　（5）电离平衡常数是用实验的方法测定出来的．现已经测得25℃时，Cmol/L的的电离程度为a．试表示该温度下醋酸的电离平衡常数_________。

答案：

（1）不变

（2）K值越大，酸性越强（3）　

　（4），上一级电离产生的对下一级电离过程有抑制作用

　（5）

三、沉淀溶解平衡常数

典例5.（2008年山东卷）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

当加入Na2SO4溶液时，c（SO42-）增大，沉淀溶解平衡向沉淀析出方向进行，则c（Ba2+）会减小，故A错；

蒸发溶液时，可使溶液的c（SO42-）和c（Ba2+）同时增大，而d→c显示c（SO42-）未变，故B错；

d状态点，因其在沉淀溶解平衡点c点的下方，说明未达到沉淀溶解平衡状态，故无BaSO4沉淀生成，C正确；

D项，因a、c两点对应的都是在相同的温度下的Ksp，故二者的Ksp相同，D错。

本题答案选C。

本题主要考查了沉淀的溶解和生成过程中离子浓度的变化、影响Ksp的因素及沉淀析出的条件等，解题主要策略是应用化学平衡移动理论。

学生易错的原因主要在于对于沉淀溶解平衡的理论掌握不到位，同时也不能正确的结合图象进行分析，从而不知所措而错选。

典例6.（2008年广东卷）已知Ag2SO4的Ksp为2.0×

10-5，将适量Ag2SO4固体溶于100mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO42-浓度随时间变化关系如右图（饱和Ag2SO4溶液中c（Ag+）＝0.034mol·

若t1时刻在上述体系中加入100mL0.020mol·

L-1Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag+和SO42-浓度随时间变化关系的是（）

因Ag2SO4溶液中存在沉淀溶解平衡Ag2SO42Ag++SO42-，在Ag2SO4饱和溶液中，因为c（Ag+）=0.034mol/L，所以c（SO42-）=c（Ag+）/2=0.017mol/L；

当加入100ml0.020mo