2019屆高中化學復習五大平衡常數的比較及應用(共42張)

2019屆高中化學復習五大平衡常數的比較(bǐjiào)及應用(共42張)第一頁，共44頁?！究记椴蟆炕瘜W平衡常數、弱電解質的電離平衡常數、水的離子積常數、鹽類的水解常數以及溶度積常數這五大常數，均只與溫度有關。掌握了五大平衡常數，就握住了一把解決化學反響原理的金鑰匙。常見的命題角度(jiǎodù)有：(1)利用電離常數確定離子濃度比值的變化；(2)利用電離常數判斷化學反響的正誤；(3)平衡常數間關系的綜合應用。第二頁，共44頁。【答題必備】1.化學平衡常數(chángshù)。在一定溫度下，可逆反響到達平衡狀態(tài)時，生成物濃度冪之積與反響物濃度冪之積的比是一個常數(chángshù)，稱化學平衡常數(chángshù)，用K表示。第三頁，共44頁。2.弱電解質的電離(diànlí)常數：(1)表達式：對于一元弱酸HA：HAH++A-，電離(diànlí)常數:(2)特點。①電離(diànlí)常數只與電解質的性質和溫度有關，升溫，Ka增大。②相同條件下，Ka越大，表示該弱電解質越易電離(diànlí)，所對應的酸性相對越強。

第四頁，共44頁。③多元弱酸(ruòsuān)的各級電離常數的大小關系是Ka1>Ka2>Ka3，故多元弱酸(ruòsuān)的酸性取決于其第一步電離常數。第五頁，共44頁。3.水的離子(lízǐ)積常數。在一定溫度下，純水或水溶液中的c(H+)·c(OH-)是個常數，通常用KW表示，稱為水的離子(lízǐ)積常數，簡稱離子(lízǐ)積。其表達式為KW＝c(H+)·c(OH-)，25℃時該常數為1×10-14。特點：①KW只受溫度的影響，溫度升高，KW增大。②在任何情況下，無論是把酸還是把堿加到水中，水電離出的c(H+)＝c(OH-)。第六頁，共44頁。4.水解平衡常數。如醋酸鈉溶液：CH3COO-(aq)+H2O(l)CH3COOH(aq)+OH-(aq)Kh＝特點：①Kh只與鹽的性質(xìngzhì)和溫度有關，升溫，Kh增大。②相同條件下，Kh越大，表示該鹽越易水解，所對應的酸或堿相對越弱。第七頁，共44頁。5.溶度積常數。對于沉淀溶解平衡：MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)Ksp＝cm(Mn+)·cn(Am-)溶度積(Ksp)反映(fǎnyìng)了物質在水中的溶解能力。溶度積常數只與難溶性電解質的性質和溫度有關，而與沉淀的量和溶液中離子的濃度無關。第八頁，共44頁。角度一利用(lìyòng)電離常數確定離子濃度比值的變化(2014·山東高考)某溫度下CH3COOH和NH3·H2O的電離常數相等①，現向10mL濃度為0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同濃度的氨水，在滴加過程中()第九頁，共44頁。A.水的電離程度始終增大②B.③先增大再減小C.c(CH3COOH)與c(CH3COO-)之和④始終保持不變D.當參加氨水(ānshuǐ)的體積為10mL時，c()=c(CH3COO-)⑤D第十頁，共44頁。【典題剖析(pōuxī)】抽絲剝繭溯本求源關鍵信息信息分析與遷移信息①電離常數相等，則其對應離子的水解程度相等信息②水的電離程度受溶液酸堿性的影響，也受能夠水解的鹽的影響信息③需利用電離平衡常數分析信息④從原子守恒和溶液體積的變化上分析信息⑤由CH3COOH與NH3·H2O的電離程度相等分析第十一頁，共44頁?！緡L試解答】酸堿均抑制水的電離，向CH3COOH溶液中滴加氨水，水的電離程度先增大，當恰好完全反響后，再滴加氨水，水的電離程度減小，A錯誤；因為氨水的電離常數，所以，因為溫度(wēndù)不變Kb不變，隨氨水的參加c(H+)減小，不斷減小，B錯誤；參加氨水，體積變大，c(CH3COOH)

第十二頁，共44頁。與c(CH3COO-)之和變小，C錯誤；當參加氨水的體積為10mL時，氨水與CH3COOH恰好反響，CH3COOH和NH3·H2O的電離常數相等，故CH3COO-和的水解程度相同，溶液呈中性，由電荷守恒(shǒuhénɡ)可得c()＝c(CH3COO-)，D正確?！敬鸢浮緿第十三頁，共44頁。角度(jiǎodù)二利用電離常數判斷化學反響的正誤(雙選)(2013·上海高考)局部弱酸的電離平衡常數如下表：弱酸HCOOHHCNH2CO3電離平衡常數①(25℃)Ki＝1.77×10-4Ki＝4.9×10-10Ki1＝4.3×10-7Ki2＝5.6×10-11第十四頁，共44頁。以下選項錯誤的選項是()A.2CN-+H2O+CO22HCN+②B.2HCOOH+2HCOO-+H2O+CO2↑C.中和等體積(tǐjī)、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者③D.等體積(tǐjī)、等濃度的HCOONa和NaCN溶液中所含離子總數前者小于后者④A、D第十五頁，共44頁?！镜漕}剖析(pōuxī)】抽絲剝繭溯本求源關鍵信息信息分析與遷移信息①根據電離平衡常數的大小可知，酸性：HCOOH>H2CO3>HCN>信息②利用“相對強的酸能制取相對弱的酸”原理分析信息③弱酸的強弱程度不同，中和堿的能力也不相同信息④根據電荷守恒和水解程度大小進行分析第十六頁，共44頁。【嘗試解答】根據電離平衡常數，HCN的電離程度介于H2CO3的一級電離和二級電離之間，因此A中反響錯誤，應為CN-+H2O+CO2HCN+。HCOOH的電離程度大于H2CO3的一級電離，因此B正確(zhèngquè)。等pH的HCOOH和HCN，HCN溶液的濃度大，中和等體積、等pH的HCOOH和HCN，后者消耗NaOH的量大，C正確(zhèngquè)。在HCOONa和NaCN溶液中分別存在電荷守恒：c(Na+)+c(H+)＝c(HCOO-)+c(OH-)，c(Na+)+c(H+)＝c(CN-)+c(OH-)。等濃度的HCOONa和NaCN溶液，NaCN水解程度大，溶液中第十七頁，共44頁。OH―濃度大，H+濃度小。根據電荷守恒，兩溶液中離子總濃度為2[c(Na+)+c(H+)]，而Na+濃度相同，H+濃度后者小，因此等體積、等濃度的兩溶液中離子總數(zǒngshù)前者大于后者，D錯誤。【答案】A、D第十八頁，共44頁。角度三平衡常數間關系的綜合應用(2014·山東高考(ɡāokǎo))研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反響：2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1ΔH1<0(Ⅰ)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2ΔH2<0(Ⅱ)(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數K①＝________(用K1、K2表示)。第十九頁，共44頁。(2)為研究不同條件對反響(Ⅱ)的影響，在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中參加0.2molNO和0.1molCl2，10min時反響(Ⅱ)到達平衡。測得10min內v(ClNO)＝7.5×10-3mol·L-1·min-1，那么平衡后n(Cl2)＝________mol，NO的轉化率α1＝________。其他條件保持(bǎochí)不變，反響(Ⅱ)在恒壓條件下進行，平衡時NO的轉化率α2________α1(填“>〞“<〞或“＝〞)，平衡常數K2----------(填“增大〞“減小〞或“不變〞)②。假設要使K2減?、?。，可采取的措施是_____________________________________________________________________。2.5×10-275%>不變升高(shēnɡɡāo)溫度第二十頁，共44頁。(3)實驗室可用NaOH溶液吸收NO2，反響為2NO2+2NaOH====NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2molNaOH的水溶液與0.2molNO2恰好完全反響得1L溶液A，溶液B為0.1mol·L-1的CH3COONa溶液，那么(nàme)兩溶液中c()、c()和c(CH3COO-)由大到小的順序④為___________。(HNO2的電離常數Ka＝7.1×10-4mol·L-1，CH3COOH的電離常數Ka＝1.7×10-5mol·L-1)c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH3COO-)第二十一頁，共44頁?？墒谷芤篈和溶液B的pH相等(xiāngděng)⑤的方法是________。b、c第二十二頁，共44頁?！镜漕}剖析】抽絲剝繭(chōusībāojiǎn)溯本求源關鍵信息信息分析與遷移信息①反應(Ⅰ)×2-反應(Ⅱ)即得到新反應，利用平衡常數定義可得該反應的平衡常數信息②平衡常數只受溫度的影響信息③根據反應的焓變分析信息④據鹽類水解規(guī)律，越弱越水解分析信息⑤由“越弱越水解”可知，A溶液的堿性比B溶液的堿性弱，pHA<pHB。要使pHA＝pHB，則應使pHA增大或pHB減小第二十三頁，共44頁?！緡L試解答(jiědá)】(1)由題可知K1＝，K2＝，反響(Ⅰ)×2-反響(Ⅱ)得：4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)，故K＝(2)轉化的n(Cl2)＝×7.5×10-3mol·L-1·min-1×2L×10min＝7.5×10-2mol，那么平衡后的n(Cl2)＝0.1mol-7.5×10-2mol＝2.5×10-2mol；轉化的n(NO)＝7.5×10-3mol·L-1·min-1×2L×10min＝0.15mol，那么NO的轉化率α1＝×100%＝75%；第二十四頁，共44頁。反響(Ⅱ)是一個氣體分子數減少的反響，其他條件保持不變，在恒壓條件下進行，需不斷縮小(suōxiǎo)體積，相當于加壓，有利于平衡右移，故平衡時NO的轉化率增大，即α2>α1；因為溫度不變，平衡常數K2不變；反響(Ⅱ)的ΔH<0，升溫會使平衡左移，K2減?。坏诙屙?，共44頁。(3)不考慮水解與電離可得溶液A中c(NaNO3)＝c(NaNO2)＝0.1mol·L-1，又知HNO2的電離常數Ka＝7.1×10-4mol·L-1大于CH3COOH的電離常數Ka＝1.7×10-5mol·L-1，HNO2的酸性大于CH3COOH，根據(gēnjù)越弱越水解規(guī)律，CH3COO-的水解程度大于，故c()>c()>c(CH3COO-)；溶液A、B顯堿性且溶液A的pH小于溶液B，向溶液A中加適量NaOH或者向溶液B中加適量水可使溶液A和溶液B的pH相等。第二十六頁，共44頁。答案：(1)(2)2.5×10-275%>不變升高(shēnɡɡāo)溫度(3)c()>c()>c(CH3COO-)b、c第二十七頁，共44頁?！绢愵}通法】1.化學平衡常數表達式的書寫：在一定溫度下，寫出某可逆反響到達化學平衡狀態(tài)時的化學平衡常數表達式。(1)固體或純液體的濃度是常數。如果有固體或純液體參加(cānjiā)反響或生成時，化學平衡常數表達式中不能出現固體或純液體；水溶液中進行的反響，如有水參加(cānjiā)反響，由于水的濃度是常數，不出現在表達式中；非水溶液中進行的反響，假設有水參加(cānjiā)反響或生成，那么應出現在表達式中。例如，第二十八頁，共44頁。①CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K＝c(CO2)②3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)K＝③(aq)+H2O(l)2(aq)+2H+(aq)K＝④CH3COOH(l)+CH3CH2OH(l)CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)K＝第二十九頁，共44頁。(2)化學平衡常數表達式與化學計量數一一對應，方程式中化學計量數不同(bùtónɡ)，表達式就不同(bùtónɡ)；可逆反響中，正反響的化學平衡常數與逆反響的化學平衡常數互為倒數。例如，同一溫度下，以下反響的平衡常數分別為K1、K2、K3。第三十頁，共44頁。①I2(g)+H2(g)2HI(g)；②2HI(g)I2(g)+H2(g)；③HI(g)I2(g)+H2(g)。那么(nàme)：可得K1·K2＝1，K2＝第三十一頁，共44頁。2.“三段式〞計算法。“三段式〞是有效解答化學平衡計算題的“萬能鑰匙〞。解題時，要注意清楚條理地列出起始量、轉化量、平衡量，按題目要求進行計算，同時還要注意單位的統(tǒng)一。解題步驟如下：(1)寫出涉及的可逆反響的化學方程式。(2)找出起始量、轉化量和平衡量中哪些是量，哪些是未知量，按“三段式〞列出。(3)根據(gēnjù)問題建立相應的關系式進行計算。第三十二頁，共44頁。3.Kw、Ka、Kb、Ksp、Kh之間的關系：(1)一元弱酸一元強堿鹽：Kh＝Kw/Ka；(2)一元強酸一元弱堿(ruòjiǎn)鹽：Kh＝Kw/Kb；(3)多元弱堿(ruòjiǎn)一元強酸鹽，如氯化鐵：Fe3+(aq)+3H2O(l)Fe(OH)3(s)+3H+(aq)Kh＝c3(H+)/c(Fe3+)。將(Kw)3＝c3(H+)×c3(OH-)與Ksp＝c(Fe3+)×c3(OH-)兩式相除，消去c3(OH-)可得Kh＝(Kw)3/Ksp第三十三頁，共44頁。4.利用平衡常數判斷反響進行的方向。對于可逆反響mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定溫度下的任意時刻，生成物濃度冪之積除以反響物濃度冪之積所得的比，即Qc＝，稱為該反響的濃度商。假設同一(tóngyī)溫度下該可逆反響的平衡常數為K。那么：①Qc<K，反響向正反響方向進行；②Qc＝K，反響處于平衡狀態(tài)；③Qc>K，反響向逆反響方向進行。第三十四頁，共44頁?！绢愵}備選】1.三個數據：7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10，分別是三種酸的電離常數，假設可以發(fā)生反響NaCN+HNO2====HCN+NaNO2、NaCN+HF====HCN+NaF、NaNO2+HF====HNO2+NaF。由此可判斷以下表達(biǎodá)不正確的選項是()第三十五頁，共44頁。A.Ka(HF)＝7.2×10-4B.Ka(HNO2)＝4.9×10-10C.同濃度(nóngdù)的鈉鹽溶液的堿性是NaF<NaNO2<NaCNB第三十六頁，共44頁?！窘馕觥窟xB。相同溫度下弱電解質的電離常數是比較弱電解質相對強弱的依據之一。根據第一、第三個反響可知三種一元弱酸的強弱順序為HF>HNO2>HCN。由此可判斷Ka(HF)>Ka(HNO2)>Ka(HCN)，其對應的數據依次為Ka(HF)＝7.2×10-4、Ka(HNO2)＝4.6×10-4、Ka(HCN)＝4.9×10-10。同濃度的鈉鹽溶液的堿性是對應的酸越強，堿性越弱，即NaF<NaNO2<NaCN。酸性越強，稀釋時變化(biànhuà)曲線的斜率越大。第三十七頁，共44頁。2.在一定溫度下將3molCO2和2molH2混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反響(fǎnxiǎng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)(1)該反響(fǎnxiǎng)的化學平衡常數表達式K＝________。(2)在700℃時，該反響(fǎnxiǎng)的平衡常數K1＝0.6，那么該溫度下反響(fǎnxiǎng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數K2＝________，反響(fǎnxiǎng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常數K3＝________。第三十