2018届高考化学二轮复习四大平衡常数.pptx

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1、四大平衡常数平衡常数平衡常数题型一化学平衡常数题型一化学平衡常数常考点:(1)化学平衡常数表达式;(2)化学平衡常数的计算;(3)由化学平衡常数计算初始浓度或平衡浓度;(4)计算反应物的平衡转化率或生成物的产率;(5)用化学平衡常数K判断平衡移动的方向、反应的热效应等。(1)化学平衡常数的含义:对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)K=。(2)影响K的外界因素:温度。若升温K增大(或减小),则正反应吸热(或放热)。(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

2、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

3、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

4、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1.0mol

5、L-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

6、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=。影响因素: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

7、:。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

8、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

9、c(H+)或c(OH-)的计算。(1)含义:KW=c(H+)c(OH-);(2)影响因素:温度。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

10、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

11、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K

12、a、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(

13、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

14、-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(B

15、r-)=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。