高考化学二轮复习四大平衡常数张PPT文件格式下载.pptx
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(3)方程式书写形式对化学平衡常数的影响:
同一反应,正反应与逆反应的化学平衡常数的乘积等于1,即K(正)K(逆)=1。
对于同一反应,若方程式中的化学计量数均扩大n倍或缩小为,则新平衡常数K与原平衡常数K之间的关系:
K=Kn或K=。
若几个不同的可逆反应,其方程式存在如下关系:
式=式+式,则K=KK。
(4)化学平衡常数的应用判断任意时刻v(正)与v(逆)的大小关系:
将某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值(Qc)与K比较。
判断可逆反应的H的正负:
a.若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应(H0),此种条件下若对应反应具有自发性,则该反应一定是熵值增加的反应。
K与Qc关系Qc=KQcKQcK速率关系v(正)=v(逆)v(正)v(逆)典例典例随着科学技术的发展和环保要求的不断提高,CO2的捕集利用技术成为研究的重点。
完成下列填空:
(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及反应的方程式为:
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。
已知H2的体积分数随温度的升高而增加。
若温度从300升至400,重新达到平衡,判断下列表格中各物理量的变化。
(选填“增大”“减小”或“不变”)v正v逆平衡常数K转化率
(2)相同温度时,上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡,各物质的平衡浓度如下表:
a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为。
答案答案
(1)增大增大减小减小
(2)=CO2/molL-1H2/molL-1CH4/molL-1H2O/molL-1平衡abcd平衡mnxy解析解析
(1)H2的体积分数随温度的升高而增加,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,即正反应是放热反应。
升高温度正、逆反应速率均增大,平衡常数减小,反应物的转化率减小。
(2)相同温度时平衡常数不变,则a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为=。
1.一定温度下,将2molNO、1molCO充入1L固定容积的密闭容器中发生反应:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H”“解析解析
(1)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数为=0.5,由正、逆反应的平衡常数关系知K2=2。
(2)升高温度,平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,即正反应是吸热反应。
(3)CO2的物质的量为2.0mol时,其物质的量浓度为1.0molL-1,由化学方程式易求出此刻H2的物质的量浓度为0.5molL-1,CO的物质的量浓度为0.5molL-1,H2O(g)的物质的量浓度为0.5molL-1,则Qc=0.5v(逆)。
题型二电离平衡常数题型二电离平衡常数(Ka、Kb)和水解平衡常数和水解平衡常数(Kh)主要考查点:
(1)直接计算电离平衡常数、水解平衡常数;
(2)由电离平衡常数、水解平衡常数推断弱酸、弱碱的相对强弱或浓度;
(3)由Ka、Kb或Kh计算pH;
(4)Ka、Kb、Kh、KW之间的定量关系。
(1)电离常数含义:
如对于HAH+A-,Ka=。
意义:
相同温度下,K值越小表明电离程度越小,对应酸的酸性或碱的碱性越弱。
影响因素:
同一电解质,K值只与温度有关,一般情况下,温度越高,K值越大;
此外对于多元弱酸来说其Ka1Ka2Ka3。
(2)水解平衡常数含义:
A-+H2OHA+OH-,达到平衡时有Kh=。
同理,强酸弱碱盐水解平衡常数与弱碱电离平衡常数Kb的关系为Kh=。
Kh值的大小是由发生水解的离子的性质与温度共同决定的;
温度一定时,离子水解能力越强,Kh值越大;
温度升高时,Kh值增大;
对于多元弱酸阴离子或多元弱碱阳离子来说,Kh1Kh2Kh3。
典例典例室温下,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.010-2、Ka2=1.010-7。
(1)该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=,NaHSO3溶液的pH(填“”“Kh2:
。
答案答案
(1)1.010-12增大
(2)10一级水解产生的OH-对二级水解有抑制作用解析解析
(1)Ka1=,由HS+H2OH2SO3+OH-,知Kh=1.010-12Ka2,这说明HS的电离能力强于水解能力,故溶液显酸性,pH”“”或“=”)c(HCN)。
该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。
(2)常温下,若将cmol/L盐酸与0.62mol/LKCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c=(小数点后保留4位数字)。
答案答案
(1)碱c(CN-)c(OH-)c(H+)
(2)0.6162解析解析
(1)Kh=1.6110-5,由此可求出Ka(HCN)6.210-10,故CN-的水解能力强于HCN的电离能力,由于NaCN与HCN的物质的量相等,故水解产生的c(OH-)大于电离生成的c(H+),混合溶液显碱性,且c(CN-)c(HCN)。
(2)当溶液显中性时,由电荷守恒知溶液中c(K+)=c(CN-)+c(Cl-),由物料守恒得c(HCN)=c(K+)-c(CN-)=c(Cl-)=0.5cmol/L,由CN-+H2OHCN+OH-得Kh=1.6110-5,解得c0.6162。
题型三水的离子积常数题型三水的离子积常数常考点:
(1)计算温度高于室温时的KW;
(2)利用KW的大小比较温度的高低;
(3)利用KW=c(H+)c(OH-)进行c(H+)与c(OH-)的相互换算;
(4)溶液pH、水电离的c(H+)或c(OH-)的计算。
(1)含义:
KW=c(H+)c(OH-);
(2)影响因素:
升高温度,KW增大;
(3)KW适用范围:
纯水和电解质溶液。
其中c(H+)、c(OH-)是溶液中的H+、OH-浓度,水电离出的c(OH-)=c(H+)。
典例典例水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是()A.图中四点KW间的关系:
A=DCBB.若从A点到D点,可采用:
温度不变在水中加入少量酸C.若从A点到C点,可采用:
温度不变在水中加入少量NH4Cl固体D.若从A点到D点,可采用:
温度不变在水中加入少量NH4Cl固体答案答案C解析解析KW是温度的函数,随温度升高而增大,A、D点温度相同,B点温度高于C点温度,A正确;
从A点到D点,温度不变,酸性增强,B、D正确;
A、C点温度不同,C错误。
1.室温下,在pH=11的某溶液中,由水电离出的c(OH-)为()1.010-7mol/L1.010-6mol/L1.010-3mol/L1.010-11mol/LA.B.C.或D.或答案答案D该溶液中c(OH-)=10-3mol/L,c(H+)=10-11mol/L,若是碱溶液,则H+是H2O电离产生的,水电离的OH-与H+浓度均为10-11mol/L;
若是盐溶液(如Na2CO3),则OH-是H2O电离产生的,即水电离的c(OH-)=10-3mol/L。
2.在一定条件下,相同pH的硫酸和硫酸铁溶液中水电离出来的c(H+)分别是1.010-amolL-1和1.010-bmolL-1,在此温度下,则下列说法正确的是()A.ab,A和B选项错误;
由题意可知,两种溶液的pH=b,即硫酸溶液中c(H+)是1.010-bmolL-1,而水电离产生的c(H+)等于水电离产生的c(OH-),所以硫酸溶液中c(OH-)是1.010-amolL-1,KW=1.010-(b+a),D选项正确。
题型四难溶电解质的溶度积常数题型四难溶电解质的溶度积常数(Ksp)常考点:
(1)溶解度与Ksp的相互转化与比较;
(2)沉淀先后的顺序判断;
(3)沉淀转化的计算;
(4)金属阳离子沉淀完全的pH及沉淀分离的相关计算;
(5)与Ka、Kb、Kh相结合的计算;
(6)溶度积曲线的分析及计算。
(1)溶度积常数Ksp的表达式:
对于组成为AmBn的电解质,饱和溶液中存在平衡AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=cm(An+)cn(Bm-)。
(2)影响Ksp大小的因素:
对于确定的物质来说,Ksp只与温度有关;
一般情况下,升高温度,Ksp增大。
(3)溶度积规则:
当QcKsp时,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡;
当Qc=Ksp时,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
当QcKsp(BaCO3)B.BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大C.反应BaSO4(s)+C(aq)BaCO3(s)+S(aq)的K22.510-4mol/L时,开始有BaCO3生成,故Ksp(BaCO3)=2.510-41.010-5=2.510-9,A项错误;
Ksp只与温度有关,B项错误;
K1=0.04,K2K1=1,故K2K1,C项错误;
当0.1molBaSO4全部转化为BaCO3时,溶液中c(S)=0.2mol/L,K1=0.04,c(C)=5mol/L,即0.1molBaSO4转化完时溶液中还有2.5molC,转化过程中还消耗了0.1molC,故至少需要2.6molNa2CO3,D项正确。
1.(2016河北质量检测)已知常温下Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgBr)=5.010-13,下列有关说法错误的是()A.向AgCl浊液中滴入KBr溶液,可得到浅黄色固体B.AgCl、AgBr的饱和溶液中:
19C.欲用1LNaCl溶液使0.01molAgBr转化为AgCl,则c(NaCl)3.61mol/LD.AgCl在水中的Ksp比在NaCl溶液中的大答案答案D由于AgCl、AgBr的组成形式相同且AgBr的Ksp比AgCl的小,故AgCl易转化为AgBr,A项不符合题意;
AgCl饱和溶液中,c(Cl-)=c(Ag+)=,同理,c(Br-)=,19,B项不符合题意;
AgBr(s)+Cl-(aq)AgCl(s)+Br-(aq),K=,当AgBr全部转化为AgCl时,溶液中c(Br-)=0.01mol/L,将有关数据代入上式中求得平衡时c(Cl-)=3.6mol/L,AgBr转化过程中消耗了0.01molNaCl,故NaCl的最低浓度为3.61mol/L,C项不符合题意;
溶度积只与温度有关,D项符合题意。
2.25时,AgCl的Ksp=1.810-10,Ag2CO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法错误的是()A.Ag2CO3的Ksp为8.110-12B.Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+C(aq)的平衡常数K=2.5108C.向Ag2CO3的饱和溶液中加入K2CO3(s)可使c(C)增大(由Y点到Z点)D.向0.001molL-1AgNO3溶液中滴入同浓度的KCl和K2CO3的混合溶液,C先沉淀答案答案D由图像可知,Ag2CO3的Ksp=(910-4)210-5=8.110-12,A项不符合题意;
K=2.5108,B项不符合题意;
向Ag2CO3的饱和溶液中加K2CO3固体,c(C)增大,沉淀溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,但Ksp不变,C项不符合题意;
假设K2CO3和KCl的浓度均为0.1molL-1,使C沉淀需c(Ag+)为910-6molL-1,使Cl-沉淀需c(Ag+)为1.810-9molL-1,所以Cl-先沉淀,D项符合题意。