电化学复习+化学平衡常数

2020届高三化学二轮复习策略 —— 电解质溶液中有关平衡常数的计算1．依据电离常数表达式计算(以弱酸HA 为例)(1)K a ＝c (H ＋)·c (A －)c (HA )，若只是弱酸溶液，则c (H ＋)＝c (A －)，K a ＝c 2(H ＋)c (HA )。

(2)K a 与pH 的关系pH ＝－lg c (H ＋)＝－lg K a ·c (HA )c (A －)＝－lg K a ＋lg c (A －)c (HA )。

(3)K a 与A －水解常数K h 的关系 A －＋H 2OHA ＋OH －K h ＝c (HA )·c (OH －)c (A －)＝c (HA )·c (OH －)·c (H ＋)c (A －)·c (H ＋)＝K wK a 。

2．溶度积(K sp )的常见计算类型(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如K sp ＝a 的饱和AgCl 溶液中c (Ag ＋)＝a mol·L －1。

(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl 的K sp ＝a ，在0.1 mol·L －1的NaCl 溶液中加入过量的AgCl 固体，达到平衡后c (Ag ＋)＝10a mol·L－1。

(3)计算沉淀转化的平衡常数，如Cu 2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn 2＋(aq)，平衡常数K ＝c (Mn 2＋)c (Cu 2＋)＝c (Mn 2＋)·c (S 2－)c (Cu 2＋)·c (S 2－)＝K sp (MnS )K sp (CuS )。

题组一 有关电离常数的计算1．[2018·天津，10(1)]CO 2可以被NaOH 溶液捕获。

若所得溶液pH ＝13，CO 2主要转化为__________(写离子符号)；若所得溶液c (HCO －3)∶c (CO 2－3)＝2∶1，溶液pH ＝__________。

化学平衡常数的测定方法和计算化学平衡常数是描述化学反应系统平衡程度的重要指标，它能够提供有关反应物和生成物浓度之间的定量信息。

本文将介绍化学平衡常数的测定方法和计算过程，帮助读者更好地理解和应用这一概念。

一、反应物和生成物的浓度测定要确定化学平衡常数，首先需要知道反应物和生成物的浓度。

浓度可以通过实验方法进行测定，常用的方法包括分光光度法、重量法和电化学方法等。

分光光度法是一种常用的测定反应物浓度的方法。

该方法基于反应物或生成物在特定波长下的吸光度与其浓度之间的关系，通过测量溶液的吸光度，可以间接地确定其浓度。

重量法是另一种测定浓度的方法。

该方法通过称量反应物或生成物的质量，并结合溶液的体积，可以计算出物质的浓度。

电化学方法则是利用电极在电解质溶液中的电压或电流变化来测定反应物浓度的方法。

例如，通过在溶液中测量电极电势的变化，可以间接地得出反应物浓度的信息。

二、化学平衡常数的计算一旦获得了反应物和生成物的浓度数据，就可以进一步计算化学平衡常数。

化学平衡常数（K）定义为在给定温度下，反应物浓度与生成物浓度的比值的乘积：K = [C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b其中，A、B为反应物，C、D为生成物，a、b、c、d分别表示各个物质的反应物和生成物的系数。

根据上述化学平衡常数的定义，可以通过将反应物和生成物的浓度代入方程，计算出化学平衡常数的数值。

在实际操作中，常常需要利用计算机或计算器进行计算。

值得注意的是，化学平衡常数是与温度密切相关的。

在不同的温度下，同一反应的平衡常数数值可能会有所不同。

因此，在测定和计算平衡常数时，需要确保温度的准确性。

三、应用案例为了更好地理解化学平衡常数的测定和计算方法，以下是一个应用案例：假设有一种气相反应：A(g) + B(g) ↔ C(g) + D(g)，当反应维持在一定温度下时，反应物A、B和生成物C、D浓度分别为0.5 M、0.2 M和0.1 M。

我们希望确定反应的平衡常数。

化学平衡常数的计算和测定化学平衡常数是化学反应反应物与生成物的浓度之间的关系的定量表达式，通常表示为Kc或Kp。

这个常数可以用来预测反应的方向和浓度的变化，并为化学工业中的反应提供重要的信息。

在本文中，我们将探讨化学平衡常数的计算和测定方法。

一、计算化学平衡常数化学平衡常数是指达到平衡时化学反应物与生成物浓度之比的值。

对于一个反应A+B ⇄ C+D，它的平衡常数Kc可以表示为：Kc=[C][D]/[A][B]其中方括号表示浓度，单位是摩尔/升。

这个式子表明，在平衡时，反应物的浓度乘积与生成物的浓度乘积之比为一个常数，即平衡常数Kc。

平衡常数的值可以用实验测定得到，也可以通过参考化学反应的方程式以及相关物质的性质，根据一定的数学方法推导出来。

当我们知道反应的平衡常数时，可以根据下列的规律推断反应方向：1. 如果Kc >> 1，则反应向成产物方向移动；2. 如果Kc << 1，则反应向反应物方向移动；3. 如果Kc ≈ 1，则反应达到了平衡，反应物和产物的浓度差距很小。

二、测定化学平衡常数化学平衡常数可以通过实验测定得到。

常见的测定方法有两种：比色法和电动势法。

1. 比色法比色法用于颜色变化大的反应。

这种方法适用于在反应中有某些物质生成有色物质的反应。

在实验中，我们可以用分光光度计或比色计来测量有色物质的光吸收度，从而计算出反应物和生成物的浓度比。

例如，Fe3+和SCN-可以反应生成[FeSCN]2+，这种复合物呈明显的红色。

我们可以通过测量反应后溶液的红光吸收度来确定复合物的浓度，并根据反应物与生成物的化学计量关系，计算出反应的平衡常数。

2. 电动势法电动势法用于反应产生电势变化的反应。

在电化学反应中，反应物的电势与产物的电势不同，因为它们的电化学性质不同。

通过测量反应前后的电势差，我们可以确定平衡常数。

例如，在电解NaCl产生Cl2气体的泳池中，我们可以测量反应前后的电势差，并根据Nernst方程计算出反应物和生成物的浓度比，从而确定反应的平衡常数。

高中化学的归纳化学平衡与电化学化学平衡是研究化学反应中物质浓度或压力不再发生变化的状态，而电化学则研究化学反应中的电流化学效应。

在高中化学中，归纳化学平衡与电化学是两个重要的内容，本文将对它们进行探讨。

一、化学平衡1.1 前言化学平衡是指在一定条件下，化学反应中反应物浓度或压力不再发生变化的状态。

它可以通过观察反应物和生成物浓度的变化来判断是否达到了平衡状态。

1.2 平衡常数平衡常数是描述反应体系在平衡状态下浓度变化关系的指标，通常用K表示。

对于一般的化学反应：aA + bB ⇌ cC + dD其平衡常数的表达式为：K = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b在某一温度下，平衡常数K的值是固定的，该值反映了反应物和生成物之间的浓度关系。

1.3 影响平衡的因素化学平衡受到浓度、温度和压力等因素的影响。

1.3.1 浓度影响当改变反应物或生成物的浓度时，平衡位置会发生变化。

根据"利用原理"，系统会偏向浓度较低的一侧，以减少反应物的浓度差。

这被称为"Le Chatelier原理"。

1.3.2 温度影响温度的变化也会导致平衡位置的移动。

大多数反应在升高温度时是吸热反应，反应物的浓度会增加，平衡位置会向右移动。

反之，在降低温度时平衡位置会向左移动。

1.3.3 压力影响对于气态反应，改变压力会导致平衡位置的移动。

当增加压力时，平衡位置会偏向生成物较少的一侧，以减少气体分子的数目。

反之，降低压力则会导致平衡位置向反应物较少的一侧移动。

二、电化学2.1 电化学基本概念电化学是研究电能与化学能之间相互转化关系的学科。

它包括电解和电池两个方面。

2.2 电解电解是指在电解质溶液中，通过外加电压使溶液中的阳离子和阴离子发生氧化还原反应的过程。

在电解过程中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。

2.3 电池电池是一种将化学能转化为电能的装置，它由两个电极和两种溶液电解质构成。

化学平衡常数的概念和含义化学平衡常数是描述化学反应平衡的一个重要物理量，它是在一定温度下，化学反应达到平衡时，反应物和生成物浓度（或者是压力）的比值的一个恒定值。

平衡常数的大小和反应的速率无关，而只与反应物种类和温度有关。

本文将介绍化学平衡常数的概念和含义，并探讨它在化学反应中的重要性。

一、化学平衡和平衡常数在化学反应中，当反应开始进行后，反应物逐渐消耗，生成物逐渐增加，直到达到一种相对稳定的状态，这种状态被称为化学平衡。

在平衡状态下，反应物和生成物之间的浓度或者压力保持不变，但反应仍会继续进行，只是反应速率相互之间相等，处于动态平衡的状态。

化学平衡常数K是描述化学反应平衡的定量指标。

对于一般的化学反应aA + bB ↔ cC + dD，平衡常数K的表达式为K = [C]^c[D]^d /[A]^a[B]^b ，其中[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物和生成物的浓度。

二、平衡常数的含义1. 平衡常数的大小决定了反应的方向当K>1时，平衡常数较大，表示在平衡时生成物浓度较高，反应偏向生成物的一方；而当K<1时，平衡常数较小，表示在平衡时反应物浓度较高，反应偏向反应物的一方。

当K=1时，反应物和生成物的浓度相等，反应处于平衡状态。

2. 温度对平衡常数的影响平衡常数K随温度的变化而变化，在不同温度下反应的平衡位置可能发生变化。

根据Le Chatelier原理，当温度升高时，反应向吸热方向移动以补偿其附近的热量；而当温度降低时，反应向放热方向移动以补偿其附近的热量。

因此，温度的改变会影响平衡常数的值。

3. 平衡常数与反应速率无关平衡常数只与反应物和生成物的浓度有关，而与反应的速率无关。

即使某个反应速率很快，但若平衡常数很小，则反应在达到平衡时生成物浓度仍然很低；反之，若平衡常数很大，则反应在达到平衡时生成物浓度较高。

三、应用举例1. 酸碱中和反应的平衡常数酸碱中和反应是化学中常见的反应类型，它们的平衡常数被称为酸解离常数Ka和碱解离常数Kb。

高三一轮复习化学平衡常数、转化率、平衡图像复习讲义化学平稳常数、转化率及反应方向的判定教学目的能够写出化学平稳常数的表达式；能够运算出物质的平稳转化率；重、难点判定反应是否达到平稳状态；反应物平稳转化率的变化判定；焓变、熵变及化学反应方向的关系本节知识点讲解1．化学平稳常数（1）定义在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平稳时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，那个常数确实是该反应的化学平稳常数（简称平稳常数），用K表示。

（2）表达式关于一样的可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K=(C)(D) (A)(B)p qm nc cc c⋅⋅。

（3）应用①判定反应进行的限度K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。

K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。

K <10−510−5~105>105反应程度专门难进行反应可逆反应可接近完全②判定反应是否达到平稳状态化学反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)在任意状态时，浓度商均为Q c=(C)(D) (A)(B)c da bc cc c⋅⋅。

Q c>K时，反应向逆反应方向进行；Q c=K时，反应处于平稳状态；Q c<K时，反应向正反应方向进行。

③利用平稳常数判定反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。

2．转化率关于一样的化学反应：a A＋b B c C＋d D，达到平稳时反应物A的转化率为α(A)＝A AA的初始浓度－的平衡浓度的初始浓度×100％＝0(A)(A)(A)c cc-×100％［c0(A)为起始时A的浓度，c(A)为平稳时A的浓度］反应物平稳转化率的变化判定反应类型条件的改变反应物转化率的变化有多种反应物的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g) 恒容时只增加反应物A的用量反应物A的转化率减小，反应物B的转化率增大同等倍数地增大（或减小）反应物A、B的量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m+n>p+q反应物A和B的转化率均增大m+n<p+q反应物A和B的转化率均减小m+n=p+q反应物A和B的转化率均不变只有一种反应物的可逆反应m A(g)n B(g)+p C(g) 增加反应物A的用量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m>n+p反应物A的转化率增大m<n+p反应物A的转化率减小考向一化学平稳常数及阻碍因素典例1 在一定条件下，已达平稳的可逆反应：2A(g)+B(g)2C(g)，下列说法中正确的是A．平稳时，此反应的平稳常数K与各物质的浓度有如下关系：K=() ()()22CA Bcc c⋅B．改变条件后，该反应的平稳常数K一定不变C．假如改变压强并加入催化剂，平稳常数会随之变化D．若平稳时增加A和B的浓度，则平稳常数会减小巩固练习1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1 ΔH1<0(Ⅰ)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2ΔH2<0(Ⅱ)（1）4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平稳常数K=(用K1、K2表示)。

化学平衡常数计算在计算化学平衡常数时，有两种常用的方法：浓度法和压力法。

浓度法是根据反应物和生成物的浓度，而压力法则是根据反应物和生成物的分压。

浓度法的计算方法如下：1.确定平衡反应方程式：例如，考虑一个一般的反应方程式：aA+bB↔cC+dD。

2.写出平衡常数表达式：根据反应方程式，平衡常数表达式可以写为：Kc=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b，其中[C]、[D]、[A]和[B]分别表示反应的平衡浓度。

3.确定反应物和生成物的初始浓度：根据实验或者题目给出的信息，确定反应物和生成物的初始浓度，并代入平衡常数表达式。

4.计算平衡常数：根据平衡常数表达式和给定的浓度，计算反应物和生成物的浓度，并求出平衡常数的数值。

压力法的计算方法如下：1.确定平衡反应方程式。

2.写出平衡常数表达式：根据反应方程式，平衡常数表达式可以写为：Kp=pC^c×pD^d/pA^a×pB^b，其中pC、pD、pA和pB分别表示反应的平衡分压。

3.确定反应物和生成物的初始分压：根据实验或者题目给出的信息，确定反应物和生成物的初始分压，并代入平衡常数表达式。

4.计算平衡常数：根据平衡常数表达式和给定的分压，计算反应物和生成物的分压，并求出平衡常数的数值。

需要注意的是，在计算化学平衡常数时，温度和压力对反应平衡的影响是很重要的。

温度变化会导致反应速率的变化，从而影响到平衡常数的数值。

一般来说，当温度升高时，反应速率会增加，平衡常数也会增大。

压力的变化也会导致反应平衡的变化，特别是对于气体反应来说，改变压力会影响气体的分压，从而改变平衡常数。

除了通过计算，化学平衡常数还可以通过实验测定。

常见的测定方法包括等体积滴定法、电化学法和光学法等。

总之，化学平衡常数是化学反应到达平衡状态时反应物与生成物浓度之比的指标，它能够帮助我们了解反应的平衡趋势和程度。

通过浓度法和压力法等计算方法，可以计算出化学平衡常数的数值。

化学平衡常数计算方法化学平衡常数是描述化学反应在平衡状态下物质浓度的定量指标。

准确计算化学平衡常数对于理解和掌握化学反应的平衡行为以及反应条件的调控至关重要。

本文将介绍几种常见的化学平衡常数计算方法，旨在帮助读者更好地理解和应用这些方法。

一、理论计算法理论计算法是通过基于化学动力学和热力学原理进行计算，推导出反应物和生成物浓度之间的关系，并据此计算化学平衡常数。

其中，最常用的方法是根据反应物和生成物的标准摩尔生成焓ΔH°、标准摩尔熵ΔS°以及温度T来计算。

根据热力学公式，化学平衡常数K与ΔG°（自由能变）有关，可以通过以下方程计算：ΔG° = ΔH° - TΔS°K = e^(-ΔG°/RT)其中，R为理想气体常数，T为反应温度。

这种方法的优点是简便易行，不受实验数据的限制，可适用于各种化学反应。

但是其计算结果仅为理论值，可能与实际情况存在一定的差异。

二、实验求解法实验求解法是通过实验测定物质浓度或压力的变化，并根据实验数据计算化学平衡常数。

根据具体实验条件的不同，可分为溶液浓度法、压力法和电动势法等。

1. 溶液浓度法溶液浓度法是通过实验测定反应物和生成物的浓度，进而计算化学平衡常数。

常用的方法有酸碱滴定法、沉淀滴定法等。

以酸碱滴定法为例，若反应为A + B ⇌ C + D，在已知反应物A和B的浓度以及生成物C和D的浓度的情况下，可根据酸碱反应的滴定情况确定各物质的浓度，从而计算化学平衡常数。

2. 压力法压力法通常用于气相反应的化学平衡常数计算。

通过实验测定反应前后系统的压力变化，结合理想气体状态方程P = nRT/V，可以计算化学平衡常数。

3. 电动势法电动势法主要用于电化学反应的化学平衡常数计算。

通过在标准电极电势之间建立工作电池，并测定工作电池的电动势，根据标准电极电势和Nernst方程推导出反应物和生成物的浓度，最终计算化学平衡常数。

平衡常数k和电势关系
平衡常数k是描述反应体系平衡状态的一个重要参数。

在化学反应中，平衡常数k代表的是反应物与生成物之间的比例关系，即反应物与生成物浓度的乘积之比。

k值越大，反应体系中生成物的浓度就越高，反应越偏向生成物的方向。

在电化学反应中，平衡常数k同样有着重要的作用。

电化学反应中的平衡常数k称为电化学平衡常数，它表示电化学反应中氧化剂和还原剂之间的电位关系。

当电化学平衡常数k大于1时，反应趋向于产生氧化剂；当k小于1时，反应趋向于产生还原剂。

电化学反应中的电势也与平衡常数k密切相关。

电势可以通过以下公式计算：E = Eo + (RT/nF)lnQ，其中Eo是标准电势，R是气体常数，T是温度，n是电子数，F是法拉第常数，Q是电化学反应的反应系数。

当Q等于平衡常数k时，电势为Eo。

当Q小于k时，电势会降低，趋向于负极性；当Q大于k时，电势会升高，趋向于正极性。

因此，平衡常数k和电势之间存在着密切的关系。

通过对平衡常数k的研究，可以更好地理解电化学反应的基本规律，为电化学技术的应用提供理论依据。

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11.11.1 平衡常数和溶度积的测定日期:2007-3-2 21:26:12 来源:来自网络查看:[大中小] 作者：不详热度：335电动势测定方法的应用范围相当广泛。

除了前面已提及的用于求热力学参量Δr G m、Δr H m、Δr S m和(电池)、γ±、t+(t-) 外，下面再列举几方面应用实例。

一、平衡常数和溶度积的测定(1)弱酸离解常数的测定由电动势测定实验方法可以较准确地获得弱酸离解常数的数据。

以一元弱酸 HA 为例，设计如下电池：Pt,H2(p )HA(m1),NaA(m2),NaCl(m3)AgCl(s)Ag上述电池中 HA 为待测的一元弱酸，NaA 为与弱酸具有相同阴离子的强碱盐。

此电池反应为：AgCl(s)+1/2H2(p )→Ag(s)+H+(a1)+Cl-(a2)电池电动势：(11-53) 弱酸离解常数K a 为：将a1代入式(11-53)并整理得：(11-54)因m HA=m1-m H+≈m1，m A-=m2+m H+≈m2，m Cl-=m3.代入式(11-54)得：(11-55)，如变动m1、m2、m3测定不同条件下的电池电动势E，作图，外推至，由截距可得 -ln K a 。

(2)溶度积的测定如果把微溶盐溶解形成离子的变化设计成一电池，则可利用（电池）值求出该微溶盐的溶度积。

例如，溴化银的溶度积可借助如下电池电动势的测定求之。

AgAgBr（饱和溶液），AgBr(s)Ag电池反应平衡式(3)氧化还原反应的平衡常数任意一氧化还原平衡反应，其平衡常数可由下式确定：例如，欲求以下反应的平衡常数可由(Fe2+/Fe3+) 和(Ce3+/Ce4+) 计算得E =(1.61-0.77)V=0.84V 298K时，K a =1.6x104。

高中化学复习知识点：化学平衡常数的概念及表达方式一、单选题1．Burns和Dainton研究发现C12与CO合成COCl2的反应机理如下：①C12（g）2C1•（g）快②CO（g）+C1•（g）COC1•（g）快③COC1•（g）+C12（g）COC12（g）+C1•（g）慢其中反应②存在v正=k正[CO][C1•]、v逆=k逆[COC1•]下列说法正确的是（）A．反应①的活化能大于反应③的B．反应②的平衡常数K=k k 正逆C．要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应②的速率D．选择合适的催化剂能加快该反应的速率，并提高COC12的平衡产率2．某温下气体反应达到化学平衡，平衡常数K＝c(A)·c2(B)/[c2(E)·c(F)]，恒容时，若温度适当降低，F的浓度增加，下列说法正确的是( )A．增大c(A)、c(B)，K增大B．降低温度，正反应速率增大C．该反应的焓变为负值D．该反应的化学方程式为2E(g)＋F(g)A(g)＋2B(g)3．大量实验事实表明，对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡状态后，将各物质的物质的量浓度代入表达式：p qm nc(C)c(D)K=c(A)c(B)⋅⋅（(C)pc表示物质C的物质的量浓度的p次方。

）得到的结果是一个定值。

我们把这个常数叫做该反应的化学平衡常数。

这个式子叫化学平衡常数表达式。

依据你的理解下列可逆反应平衡常数表达式错误的是（）24N O21N O 22Fe 3Fe +++H OH Br +++A ．AB ．BC ．CD ．D4．已知某化学反应的平衡常数表达式为K ＝()()()222c CO c H c(CO)c H O ，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为：有关叙述错误的是A ．该反应的化学方程式是：CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2(g)B ．该反应的正反应是放热反应C ．如果在一定体积的密闭容器中加入CO 和H 2O 各1 mol ，再把温度升高到830 ℃，此时测得CO 2为0.4 mol 时，这时可逆反应处于平衡状态D ．若平衡浓度关系符合()2c CO 3c(CO)=()()22c H O 5c H ，可判断此时温度是1000 ℃5．下列叙述正确的是 A ．某温度时 N 2(g )+3H 2(g )2NH 3(g )，正、逆反应的平衡常数分别为 K 1、K 2，则 K 1·K 2=1B ．若一个可逆反应的化学平衡常数很大，则该反应会在较短的时间内完成C ．氢氧燃料电池是一种将热能转化为电能的装置D ．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 6．中学化学涉及多种常数。