高中化学“三大平衡常数”_精品文档.doc

1、高考的新宠“三大平衡常数”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应原理部分，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内容；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。下面将分类追踪透析。一、化学平衡常数典例1、（2008年宁夏卷）将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：达到平衡时，c(H2)=0.5molL-1，c(HI)=4molL-1，则此温度下反应的平衡常数为( ) A9B16C20D25解析：由平衡时氢气的浓度可求得反应分

2、解消耗HI的浓度，c(HI)= 0.5molL-12=1mol/L，故式生成c(HI)= c(HI)平衡+ c(HI)分解= 4molL-1+1mol/L =5molL-1，c(NH3)平衡= c(HI)= 5molL-1，根据化学平衡常数公式K= c(NH3)平衡c(HI)平衡=5 mol/L4molL-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，原因是将式生成的c(HI)= 5 mol/L代入了公式中进行了求算，而未带入平衡时HI的浓度（4molL-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：对于一般的可逆反

3、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.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。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

4、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。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”、

5、“小于”或“等于”)，其原因是 。答：由于此时K/=c(CO2)/c(CO)= (0.025 molL-1) / (0.1 molL-1)=0.25K =0.263，所以反应不处于平衡状态，又因为0.250.263，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)(

6、填“”、“”或“=”)。解析：平衡状态由A变到B时，增大了压强（由0.10 MPa0.50 MPa），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。点评：（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。方法规律：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、

7、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+3O22ZnO+2SO2 鼓风炉中：2C+O22CO 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 ，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”）。答：根据化学方程式和平衡常数的表达式进行书写：K=c(Zn

8、).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)=1.510-5 molL-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=2.510-6）解析：根据电离平衡常数公式可知：K1=c(H+)c(HCO3-)/c(H2CO3)=10-5.6010-5.60/l.510-5=4.210-7mol. L-1。点评：此题可直接运

9、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K1K2K3解析：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

10、步电离平衡常数的相互关系应为K1K2K3点评：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。方法规律：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).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

11、，故它随温度的升高而增大。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K1K2K3，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。针对性训练：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

12、、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，C mol/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

13、数Kspc(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Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp解析：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dc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

14、题答案选C。点评：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2.010-5，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL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+)0.034molL-1）。若t1时刻在上述体系中加入100mL0.020molL-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( )解析：因Ag2SO4溶液中存在沉淀溶解平衡Ag2SO4 2Ag+ + 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100ml 0.020mo