32、四大平衡常数详解

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课题高考化学一轮复习--- 四大平衡常数详解

类型基础(V )巩固()提高()

授课时间:月日_________ 至_________ 备课时间:月日教学目标了解四大平衡常数。

重点、难点、

考点

了解四大平衡常数。

教学内容

四大平衡常数的比较

化学平衡常数(K) 电离常数(K a、K b) 水的离子积常数

(K w)

难溶电解质的溶

度积常数(K sp)

概念在一定温度下,当一个可逆

反应达到化学平衡时,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,这个常数就是该反应的

化学平衡常数

在一定条件下达到电离平

衡时,弱电解质电离形成的

各种离子的浓度的乘积与

溶液中未电离的分子的浓

度之比是一个常数,这个常

数称为电离常数

一定温度下,水或稀

的水溶液中c(OH-)

与c(H+)的乘积

在一定温度下,

在难溶电解质的

饱和溶液中,各

离子浓度幂之积

为一常数

表达式对于一般的可逆反应:

m A(g)+n B(g)p C(g)+

q D(g),

在一定温度下达到平衡时:

K=

c p(C)·c q(D)

c m(A)·c n(B)

以一元弱酸HA为例:

HA H++A-,电离常数

K a=

c(H+)·c(A-)

c(HA)

K w=c(OH-)·c(H+)

M m A n的饱和溶

液:

K sp=

c m(M n)·c n(A m-)

影响因素只与温度有关

只与温度有关,升高温度,

K值增大

只与温度有关,升高

温度,K w增大

只与难溶电解质

的性质和温度有

考点一 化学平衡常数

常考题型

1.求解平衡常数;

2.由平衡常数计算初始(或平衡)浓度; 3.计算转化率(或产率);

4.应用平衡常数K 判断平衡移动的方向(或放热、吸热等情况)。

对 策

从基础的地方入手,如速率计算、“三阶段式”的运用、阿伏加德罗定律及其

推论的应用、计算转化率等,这些都与化学平衡常数密不可分(严格讲电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡也是化学平衡,只是在溶液中进行的特定类型的反应而已),要在练习中多反思,提高应试能力。

[应用体验]

1.高炉炼铁过程中发生的主要反应为1

3Fe 2O 3(s)+CO(g)

2

3

Fe(s)+CO 2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:

温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数

4.0

3.7

3.5

请回答下列问题:

(1)该反应的平衡常数表达式K =________,ΔH ________0(填“>”“<”或“=”);

(2)在一个容积为10 L 的密闭容器中,1 000 ℃时加入Fe 、Fe 2O 3、CO 、CO 2各1.0 mol ,反应经过10 min 后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v (CO 2)=________,CO 的平衡转化率=________。

2.已知可逆反应:M(g)+N(g)

P(g)+Q(g) ΔH >0,请回答下列问题:

(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c (M)=1 mol/L ,

c (N)=2.4 mol/L ;达到平衡后,M 的转化率为60%,此时N 的转化率为________。 (2)若反应温度升高,M 的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c (M)=4 mol /L ,c (N)=a mol/L ;达到平衡后,c (P)=2 mol/L ,a =________。

(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c (M)=c (N)=b mol/L ,达到平衡后,M 的转化率为________。

考点二电离常数

常考题型1.直接求电离平衡常数;

2.由电离平衡常数求弱酸(或弱碱)的浓度;3.由K a或K b求pH。

对策试题一般难度不大,是在化学平衡基础上派生出来的。

注意平衡体系中同种离子的浓度是同一个浓度,当两个量相加或相减时,若相差100倍以上,要舍弃小的等一些基本的近似处理能力。

[应用体验]

1.(2014·山东高考)已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O 的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中()

A.水的电离程度始终增大

B.c(NH+4)/c(NH3·H2O)先增大再减小

C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变

D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH+4)=c(CH3COO-)

2.高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:

酸HClO4H2SO4HCl HNO3

K a 1.6×10-5 6.3×10-9 1.6×10-9 4.2×10-10

从以上表格中判断以下说法中不正确的是()

A.在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离

B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中最强的酸

C.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO4===2H++SO2-4

D.水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱