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聚焦平衡常數(shù) 高考二輪熱點復(fù)習(xí) 2010 考試說明 要求 1 理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義 能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進行簡單的計算 2 了解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡 了解水的電離及離子積常數(shù)3 了解難溶電解質(zhì)在水中存在沉淀溶解平衡 了解溶度積的含義 基礎(chǔ)回顧 1 對于可逆反應(yīng) aA g bB g cC g dD g 其中a b c d分別表示化學(xué)方程式中個反應(yīng)物和生成物的化學(xué)計量數(shù) 當(dāng)在一定溫度下達到化學(xué)平衡時 這個反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為 Ksp c Fe3 c3 OH 4 Fe OH 3 s Fe3 aq 3OH aq 溶度積常數(shù) c H c OH 平衡常數(shù)的表達式是平衡時各生成物濃度的系數(shù)的指數(shù)方乘積與平衡時各反應(yīng)物濃度的系數(shù)的指數(shù)方乘積之比 例1 現(xiàn)代煉鋅的方法可分為火法和濕法兩大類 火法煉鋅是將閃鋅礦 主要含ZnS 通過浮選 焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅 再把氧化鋅和焦炭混合 在鼓風(fēng)爐中加熱至1373 1573K 使鋅蒸餾出來 主要反應(yīng)為 焙燒爐中 2ZnS 3O2 2ZnO 2SO2 鼓風(fēng)爐中 2C O2 2CO 鼓風(fēng)爐中 ZnO s CO g Zn g CO2 g 請寫出反應(yīng) 的平衡常數(shù)表達式K 固體 純液體的濃度可視為1 同溫度下2ZnO s 2CO g 2Zn g 2CO2 g 的平衡常數(shù)為K 則K與的K 關(guān)系為 K K2 例1 現(xiàn)代煉鋅的方法可分為火法和濕法兩大類 火法煉鋅是將閃鋅礦 主要含ZnS 通過浮選 焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅 再把氧化鋅和焦炭混合 在鼓風(fēng)爐中加熱至1373 1573K 使鋅蒸餾出來 主要反應(yīng)為 焙燒爐中 2ZnS 3O2 2ZnO 2SO2 鼓風(fēng)爐中 2C O2 2CO 鼓風(fēng)爐中 ZnO s CO g Zn g CO2 g 若在其它條件不變時 在鼓風(fēng)爐中增大CO的濃度 平衡將向移動 此時平衡常數(shù) 填 增大 減小 或 不變 右 不變 由K隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱 若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 升高溫度 K 若正反應(yīng)是放熱反應(yīng) 升高溫度 K 增大 減小 2 平衡常數(shù)的影響因素 平衡常數(shù)只與有關(guān) 與其他因素?zé)o關(guān) 溫度 案例分析1 化學(xué)反應(yīng)原理 P45鹵化氫生成反應(yīng)的平衡常數(shù) 25 1 平衡常數(shù)K的大小能說明反應(yīng)進行的程度 也叫反應(yīng)的限度 K值越大 表明反應(yīng)進行得越完全 K值越小 表示反應(yīng)進行得越不完全 案例分析2 化學(xué)反應(yīng)原理 P82改編表3 14常見難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)和溶解度 25 2 難溶電解質(zhì)的Ksp的大小反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力 一定溫度下 只有物質(zhì)組成相似的兩種難溶電解質(zhì) Ksp大 物質(zhì)的溶解度才大 下表是幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù) 25 案例分析 3 弱酸 弱堿的電離常數(shù)能夠反映弱酸 弱堿酸堿性的相對強弱 電離常數(shù)越大 弱酸 堿 的酸 堿 性越強 反之 則越弱 例2 已知 25 時H2CO3HCO3 H Ka1 4 3 10 7HCO3 CO32 H Ka2 5 6 10 11HClOClO H Ka 2 95 10 8 1 若把H2CO3 HCO3 HClO都看作是酸 其中酸性最強的是 最弱的是 ClO H2O CO2 HCO3 HClO H2CO3 HCO3 2 請根據(jù)以上碳酸和次氯酸的電離平衡常數(shù) 寫出在下列條件下所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 將CO2通到次氯酸鈉溶液中 利用Ka值的相對大小可用以強酸制弱酸 如某溫度下 若A B兩種酸的電離平衡常數(shù)分別為Ka1 Ka2 若Ka1 Ka2 則由A酸可制得B酸 若Ka1 Ka2 則由B酸可制得A酸 平衡常數(shù)應(yīng)用一 同理 利用Kb值的相對大小可用以強堿制弱堿 例3 09寧夏卷13 在一定溫度下 反應(yīng)H2 g X2 g HX g 的平衡常數(shù)為10 若將1 0mol的HX g 通入體積為1 0L的密閉容器中 在該溫度時HX g 的最大分解率接近于A 5 B 17 C 25 D 33 B 平衡常數(shù)應(yīng)用二 分解率 轉(zhuǎn)化率 的計算 例4 水煤氣 主要成分 CO H2 是重要燃料和化工原料 可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得 某溫度下 四個容器中均進行著上述反應(yīng) 各容器中炭足量 其他物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度 單位 mol L 及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示 1 請根據(jù)上表數(shù)據(jù)計算出該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值 2 填寫表中相應(yīng)的空格 K 1 V正 v逆 0 40 V正 v逆 利用K值可判斷平衡移動方向 如某溫度下 可逆反應(yīng)mA g nB g pC g qD g 平衡常數(shù)為K 若某時刻時 反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系如下 Q K V正V逆 反應(yīng)向進行 Q K V正V逆 反應(yīng)處于狀態(tài) Q K V正V逆 反應(yīng)向進行 則 正方向 逆方向 平衡 平衡常數(shù)應(yīng)用三 為該反應(yīng)的濃度商 利用K值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài) 溶度積的應(yīng)用 通過比較溶度積和溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積 離子積QC 的相對大小 可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解 QC Ksp 反應(yīng)向進行 QC Ksp 反應(yīng)處于狀態(tài) QC Ksp 反應(yīng)向進行 沉淀溶解方向 沉淀生成方向 平衡 例5 2008年山東 某溫度時 BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示 下列說法正確的是 提示 BaSO4 s Ba2 aq SO42 aq 的平衡常數(shù)Ksp c Ba2 c SO42 稱為溶度積常數(shù) A 加入Na2SO4可以使溶液由a點變到b點B 通過蒸發(fā)可以使溶液由d點變到c點C d點無BaSO4沉淀生成D a點對應(yīng)的Ksp大于c點對應(yīng)的Ksp C D 1 化學(xué)平衡常數(shù) K 電離平衡常數(shù) Ka或Kb 溶度積常數(shù) Ksp 是判斷物質(zhì)性質(zhì)或變化的重要參數(shù) 下列關(guān)于這些常數(shù)的計算或運用正確的是 A 化學(xué)平衡常數(shù)的大小與溫度 濃度 壓強 催化劑有關(guān)B 某亞硫酸溶液p 4 3 則其一級電離平衡常數(shù)K1 1 0 10 8 60C Ka HCN Ka CH3COOH 說明同濃度時氫氰酸的酸性比醋酸強D Ksp AgI Ksp AgCl 向AgCl懸濁液中加入 I溶液會出現(xiàn)黃色沉淀 課堂訓(xùn)練 在一定溫度下 溴化鈣 溴化銀 硝酸鈣和硝酸銀在水和液氨中的溶解度若測定為下表所列各值 g 寫出上述