高中化学知识碎片03《五大平衡常数》

c11𝐼𝐾A a1 a2 a3 W22 2 32 23 3 4 2五大平衡常数 专题平衡常数影响因素：所有平衡常数 K、K 一、化学平衡常数、K 、K 、K 、K ，都只与温度和本身性 a b w h sp可逆反应达到平衡后的体系中，mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)表达式 Kc p (C) cq (D) c m (A) cn (B) T 升高，K 增大，则正反应吸热；T 升高，K 减小，正反应放热。 Q ，反应向逆方向进行。c K 同一个反应，正逆平衡常数乘积为 1， K(正)K(逆)=1 化学计量数均扩大 n 倍或缩小为 ，则 K=Kn 或 K=𝐾 𝑛 𝑛𝐾几个不同的可逆反应，式=式+式，则 K =K K 。或式=式-式，则 K =𝐼𝐼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。二、电离平衡常数弱酸的电离平衡中，HAH 表达式 K ac(H +) c(A c(HA)弱碱的电离平衡中，BOHB OH表达式 K bc (B+) c(OH c (BOH) T 升高，K 增大；电离是吸热的； K 越大，酸的酸性或碱的碱性相对越强；反之，K 越小，酸的酸性或碱的碱性相对越弱。 多元酸的 K K K 。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 K 、K 或 K 计算 pH;a b h(4)K 、K 、K 、K 之间的定量关系。 a b h W三、水的离子积常数（1）纯水以及电解质水溶液中；H OH+OH 或 H O+H OH O +OH 表达式 K c(OH )c(H )（2）拓展应用在液氨、H O 、乙醇等的自偶电离平衡中。液氨：NH +NH NH +NH -K 的表达式类似。1w222 4 23 2m n Ssp2c spspspsp32 T 升高，K 增大；H O 的电离是吸热的； c 指的是溶液中的总 c(H )和 c(OH)； 由 H O 电离出的 c(H )c(OH)。常考点:(1)计算温度高于室温时的 K ;W(2)利用 K 的大小比较温度的高低;W(3)利用 K =c(H +)c(OH-)进行 c(H+)与 c(OH-)的相互换算;W(4)溶液 pH、水电离的 c(H+)或 c(OH-)的计算。四、水解平衡常数弱酸盐的水解平衡中，A+H OHA+OH表达式 K hc (OH ) c(HA)c (A )=KKwa弱碱盐的水解平衡中，NH +H ONH H O+H表达式 K hc (H +) c(NH H O) K3 2 = c (NH +) K4wb酸性越弱，或碱性越弱，对应离子的水解常数就越大。 五、溶度积常数难溶物的沉淀溶解平衡中，M A mMn+nAm-（ ）表达式 K cm sp(Mn+)cn(Am) T 升高，K 增大，Ca(OH) 除外； Q K ，过饱和，有沉淀；c sp 组成形式相同的物质，K 越小，溶解度越小； K 较大的沉淀，易转化为 K 小的，但反过来，也可以转化。 常考点:(1)溶解度与 K 的相互转化与比较;sp(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 、K 、K 相结合的计算;a b h(6)溶度积曲线的分析及计算。典型例题分析一、化学平衡常数1例 1 高炉炼铁过程中发生的主要反应为 Fe O (s)CO(g)2 3温度下的平衡常数如下：2Fe(s)CO (g)。已知该反应在不同 3温度/平衡常数10004.011503.713003.5请回答下列问题：222 43 2b )c(OH )b22 2 2 3h1𝑤𝐾10b2 h1 a h333a h(1) 该反应的平衡常数表达式 K_，H_0(填“”“”或“”)；(2) 在一个容积为 10L 的密闭容器中，1000时加入 Fe、Fe O 、CO、CO 各 1.0 mol，反应经过 10 min2 3 2后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率 v(CO )_，CO 的平衡转化率_； (3)欲提高(2)中 CO 的平衡转化率，可采取的措施是_。A减少 Fe 的量 C移出部分 CO2E减小容器的容积B增加 Fe O 的量2 3D提高反应温度 F加入合适的催化剂c CO答案 (1)c COK ，电离大于水解，所有显碱性。答案 c(Cl )c(H NCH CH NH +)c(OH )c(H )2 2 2 3类似：相同浓度的弱酸 HX 与 NaX 混合溶液，显酸性还是碱性呢？要比较 K 与 K 的大小。如 NaHCO 溶液，NaHSO 溶液，NaHTeO 溶液的 pH_7，都要比较 K 与 K 的大小。五、溶解沉淀平衡的溶度积常数32、Pb2(2)B (3)不能 Co2 和 Ni2例 5 金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的 pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同 pH 下的溶解度(S/molL1)如下图所示。(1) pH3 时溶液中铜元素的主要存在形式是_。(2) 若要除去 CuCl 溶液中的少量 Fe3 ，应该控制溶液的 pH_。A6(3)在 Ni(NO ) 溶液中含有少量的 Co23 2杂质，_(填“能”或“不能”)通过调节溶液 pH 的方法来除去，理由是_ 。 (4)已知一些难溶物的溶度积常数如下表：物质Ksp物质KspFeS6.31018PbS3.41028MnS2.51013HgS6.41033CuS1.31035ZnS1.61024为除去某工业废水中含有的 Cu2 、Hg2杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的_。ANaOH BFeS CNa S2答案 (1)Cu2 沉淀的 pH 范围相差太小 (4)B4