三大平衡常数.pdf

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1、 高三化学二轮复习三大平衡常数 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。一、自主复习：1、平衡常数表达式：对于可逆反应：a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)，其中 a、b、c、d 分别表示化学方程式中各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表达式为：如 CH3COOH CH3COO-+H+，电离平衡常数 。Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq),溶度积常数 。2、平衡常数的意义：（1）化学平衡常数 K 的大小能说明反应进行的程度（也叫

2、反应的限度）。K 值越大，表明反应进行得越 ；K 值越小，表示反应进行得越 。（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 ，反之,则越 。（3）难溶电解质的 Ksp 的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力。思考：根据下表的数据可以出什么结论？结论：Ksp 和 S 均可衡量物质在水中的溶解能力，只有相同类型的物质才有 Ksp 越大 S 越 的结论。3、平衡常数的影响因素：平衡常数只与 有关。若正反应是吸热反应，升高温度，K ；若正反应是放热反应，升高温度，K 。二、平衡常数的应用 1、利用 K 值判断反应的热效应 例 1、现代炼锌的方法可

3、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 K=，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”）。2、利用 K 值计算反应的转化率 例 2（2010 北京）.某温度下，H2（g）CO2（g）H2O（g）CO（g）的平衡常数 K9/4。该温

4、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。相同温度下 Ksp S AgCl 1810-10 1510-4 Ag2CO3 8110-12 3210-3 起始浓度 甲 乙 丙 c（H2）/mol/L 0010 0020 0020 c(CO2)/mol/L 0010 0010 0020 下列判断不正确的是()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 0.012 mol/L D反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢 练习 1、（2011 江苏高考

5、）700时，向容积为 2L 的密闭容器中充入一定量的 CO 和 H2O,发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表（表中 t1t2）:反应时间/min n(CO)/mol H2O/mol 0 1.20 0.60 t1 0.80 t2 0.20 下列说法正确的是（）A 反应在 t1min 内的平均速率为 v(H2)=040/t1 molL-1mim-1 B 保持其他条件不变，起始时向容器中充入 060molCO 和 120 molH2O，到达平衡时 C 保持其他条件不变，向平衡体系中再通入 020molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时 CO 转化率增大

6、 H2O 的体积分数增大 D 温度升至 800，上述反应平衡常数为 064，则正反应为吸热反应 练习 2、在 25下，将 amolL-1的氨水与 0.01molL-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中 c(NH4+)=c(Cl-)，则溶液显 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 NH3H2O 的电离平衡常数 K=。3、利用 K 值判断平衡移动方向 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应，各容器中炭足量，其他物质的物质的量浓度(单位：mol/L)及正逆反应速率关系如下

7、表所示。容器编号 c(H2O)c(CO)c(H2)v 正与 v 逆关系 006 060 010 v 正v 逆 006 050 040 012 040 010 012 030 v 正v 逆（1）请根据上表数据计算出该温度下该反应的平衡常数的数值。（2）填写表中相应的空格 练习 3、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

8、应速率是 V 正_V 逆(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是 4、利用 Ksp 值可判断沉淀溶解平衡状态 例 4、下列说法正确的是()A01molL-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）=17710-10,Ksp（Ag2CrO4）=11210-12，可以推知 AgCl 的溶解度比 Ag2CrO4的溶解度大 C向硫酸钡沉淀中加入碳酸钠，沉淀发生转化，据此可推知碳酸钡的 Ksp 比硫酸钡的小 DAgCl 在 10mL 001molL-1 的 KCl 溶液中比在 20mL005mo

9、lL-1 的 AgNO3溶液中溶解的质量少。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图所示。下列说法正确的是（）提示：BaSO4(s)Ba2+(aq)SO42-(aq)的平衡常数 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 实战演练：1、高温下，某反应达到平衡，平衡常数。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是（）A该反应的焓变为正值 B恒温恒容下，增大压强，H

10、2浓度一定减小 C升高温度，逆反应速率减小 D该反应的化学方程式为 COH2OCO2H2 2、已知室温时，01mo1/L 某一元酸 HA 在水中有 01发生电离，下列叙述错误的是：A该溶液的 pH=4 B升高温度，溶液的 pH 增大 C此酸的电离平衡常数约为 110-7 D由 HA 电离出的 c(H+)约为水电离出的 c(H+)的 106倍 3、KI 溶液与 Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀，此沉淀的 Ksp=7.010-9。将等体积的 D 溶液与 Pb(NO3)2溶液混合，若 KI 的浓度为 110-2 mol/L，则生成沉淀所需 Pb(NO3)2溶液的最小浓度为 。4、已知可逆反应：请回

11、答下列问题：M(g)+N(g)P(g)+Q(g)H0（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)=1 molL-1，c(N)=24 molL-1，达到平衡后，M 的转化率为 60，此时 N 的转化率 ；（2）若反应温度升高，M 的转化率 （填“增大”“减小”或“不变”；）催化剂 高温)H()CO()OH()CO(222ccccK（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)=4 molL-1,c(N)=amolL-1;达到平衡后，c(p)=2 molL-1，a=;（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)=c(N)=b molL-1达到平衡后，M的转化率为 。5、I2在

12、KI 溶液中存在下列平衡：I2(aq)I(aq)I3(aq)，某 I2、KI 混合溶液中，I3的物质的量浓度c(I3)与温度 T 的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。下列说法正确的是（）A 反应 I2(aq)I(aq)I3(aq)的 H0 B若温度为 T1、T2，反应的平衡常数分别为 K1、K2则 K1K2 C若反应进行到状态 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 6、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，发生如下反应：3H2（g）+3

13、CO（g）=CH3OCH3（g）+CO2（g），达到平衡时测得 CH3OCH3的体积分数为 20%，此温度下反应的平衡常数为 （用分数表示）。保持温度不变，在 5L 的密闭容器中充入一定量 H2、CO、CH3OCH3（g）、CO2后发生上述反应，反应进行到某一时刻测得各组分的浓度如下：物质 H2 CO CH3OCH3 CO2 浓度（mol/L）10 20 50 30 此时正、逆反应速率的大小：v（正）v（逆）（填“”、“”或“=”），理由是 。7、已知：25时弱电解质高电离平衡常数：Ka（CH3COOH）18105，Ka（HSCN）013；难溶电解质的溶度积常数：Ksp（CaF2）151010

14、 25时，20103molL-1氢氟酸水溶液中，调节溶液 pH（忽略体积变化），得到 c（HF）、c（F-）与溶液 pH 的变化关系，如右图所示：请根据以下信息回答下列问题：（1）25时，将20mL 0.10 mol L-1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol L-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol L-1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为：反应初始 阶 段，两 种 溶 液 产 生CO2气 体 的 速 率 存 在 明 显 差 异 的 原 因是 ，反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO-）c（SCN-）（填“”、“”或“”）（2）25时，HF 电离平衡常数的数值 Ka ，列式并说明得出该常数的理由 。（3）4.0103 molL-1HF 溶液与 4.0104 molL-1 CaCl2溶液等体积混合，调节混合液 pH 为 4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生。