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总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 专项突破六 四大平衡常数及其应用 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 总纲目录 类型一 化学平衡常数 类型二 电离常数(Ka、Kb)和水解常数(Kh) 总纲目录总纲目录 类型三 水的离子积常数 类型四 难溶电解质的溶度积常数(Ksp) 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型特点 类型一类型一 化学平衡常数化学平衡常数 题型特点 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。 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型特点 解题必备 (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=K K。 (C)(D)(A)(B)pqmncccc1nnK总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型特点 (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。 K与Qc关系 Qc=K QcK QcK 速率关系 v(正)=v(逆) v(正)v(逆) 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(H 0),此种条件下若对应反应具有自发性,则该反应一定是熵增的反应。 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 典例分析 典例典例1 一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应: C(s)+CO2(g) 2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下 图所示: 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)体积分数。下列说法正确的是( ) A.550 时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动 B.650 时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0% C.T 时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动 D.925 时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总 答案答案 B B 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 解析解析 A项,反应容器为恒压密闭容器,充入惰性气体,相当于减小压强, v正、v逆均减小,平衡应向右移动,错误;B项,设起始时CO2的物质的量为 1 mol,达到平衡时转化了x mol,利用三段式: C(s)+CO2(g) 2CO(g) n始/mol 1 0 n转化/mol x 2x n平/mol 1-x 2x 则有100%=40.0%,解得x=0.25,CO2的转化率为100%= 25.0%,正确;C项,因为是恒压体系,T 时,CO2、CO的体积分数均为50%,故充入等体积的CO2和CO,平衡不移动,错误;D项,Kp= 212xxx0.25mol1mol22()(CO )p COp=23.04p总,错误。 2(96%)4%pp总总总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 1.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。 (1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及反应 的化学方程式为: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 CO2转化率 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 (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 。 CO2/mol L-1 H2/mol L-1 CH4/mol L-1 H2O/mol L-1 平衡 a b c d 平衡 m n x y 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 答案答案 (1)增大 增大 减小 减小 (2)= 24cdab24xymn解析解析 (1)H2的体积分数随温度的升高而增加,这说明升高温度平衡向 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=。 24cdab24xymn总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 2.在一定温度下,向2 L密闭容器中充入3 mol CO2和2 mol H2,发生反应: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)。 (1)已知温度为T 时,该反应的平衡常数K1=0.25,则该温度下反应CO (g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数K2= 。 (2)已知温度为(T+100)时,该反应的平衡常数K3=1.0,则该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 (3)在温度为(T+100)时,某时刻CO2的物质的量为2.0 mol,则该时刻v (正) (填“”“”或“=”)v(逆)。 12121212总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 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2.0 mol时,其物质的量浓度为1.0 mol L-1,由化学方 程式易求出此刻H2的物质的量浓度为0.5 mol L-1,CO的物质的量浓度为 0.5 mol L-1,H2O(g)的物质的量浓度为0.5 mol L-1,则Qc=0.5v(逆)。 121212121K0.5 0.50.5 1.0答案答案 (1)2 (2)吸热 (3) 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型特点 类型二类型二 电离常数电离常数(Ka(Ka、Kb)Kb)和水解常数和水解常数(Kh)(Kh) 题型特点 常考点:(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。 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型特点 解题必备 (1)电离常数 含义:如对于HA H+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-+H2O HA+OH-,达到平衡时有Kh=。同 理,强酸弱碱盐的水解平衡常数与弱碱的电离平衡常数Kb的关系为Kh= (H )(A )(HA)ccc(OH )(HA)(A )cccWaKKWbKK总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型特点 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 于多元弱酸阴离子来说,Kh1Kh2Kh3。 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 典例分析 典例典例2 常温下,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: 。 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 233(HO )(HSO )cSc23O总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 解析解析 (1)Ka1=,由HS+H2O H2SO3+OH-,可知Kh= =1.010-12Ka2,这说明常温 下HS的电离能力强于其水解能力,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c mol/L盐酸与0.62 mol/L KCN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)。 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 答案答案 (1)碱 c(CN-)c(OH-)c(H+) (2)0.616 2 解析解析 (1)Kh=1.6110-5,由此可求出Ka(HCN)6.210-10,故常温下CN-的 水解能力强于HCN的电离能力,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-)T2 B.图中五点KW间的关系:BCA=D=E C.曲线a、b上的点均代表纯水的电离情况 D.若处在B点时,将pH=2的硫酸溶液与pH=12的KOH溶液等体积混合后,溶液显碱性 C 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 答案答案 C 解析解析 纯水电离产生的c(H+)=c(OH-),而曲线a、b上只有B、A两点上 c(H+)=c(OH-),故C项错误。 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 6.在一定条件下,相同pH的硫酸和硫酸铁溶液中水电离出来的c(H+)分 别是1.010-amol L-1和1.010-bmol L-1,在此温度下,则下列说法正确的是 ( ) A.ab,A、B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-b mol L-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-a mol L-1,KW=1.010-(b+a),D选项正确。 D 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型特点 类型四类型四 难溶电解质的溶度积常数难溶电解质的溶度积常数(Ksp)(Ksp) 题型特点 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Ka、Kb、Kh相结合的计算; (6)溶度积曲线的分析及计算。 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型特点 解题必备 (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QcT2 B.加入BaCl2固体,可使a点变到c点 C.c点时,在T1、T2温度下均有固体析出 D.a点和b点的Ksp相等 D 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 解析解析 BaSO4溶解吸热,则温度越高,溶度积越大,故T1T2,A项错误;加入 BaCl2固体,Ba2+浓度增大,B项错误;对T1而言,c点析出固体,对T2而言,溶液 未达到饱和,溶液中无固体析出,C项错误;a、b两点所处温度相同,温度 不变,Ksp不变,D项正确。 对点训练 答案答案 D 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 7.一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡 曲线如图所示。已知:pM=-lg c(M),p(C)=-lg c(C)。 下列说法正确的是( ) A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大 B.a点可表示MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2+)=c(C) 23O23O23OC.b点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)c(C) 23O23OB 总纲目录题型特点题型突破 栏目索引 题型突破 答案答案 B 当p(C)相同时,MgCO3、CaCO3、MnCO3对应的pM依次 增大,则c(M)依次减小,所以Ksp依次减小,A项错误;MnCO3在纯水中建立 溶解平衡时,c(Mn2+)=c(C),溶液达饱和状态,B项正确;b点CaCO3饱和 溶液中p(C)p(Ca2+),则c(C)c(Ca2+),C项错误;c点c(C) c(Mg2+)p(C),则c(Mg2+)c(C),D项错误。 23O23O23O23O23O23O23O
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