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四大平衡常数(K a、K h、K w、K sp)的综合应用1.四大平衡常数的比较常数符号适用体系影响因素表达式水的离子积常数K w任意水溶液温度升高,K w增大K w=c(OH-)·c(H+)电离常数酸K a弱酸溶液升温,K值增大HA H++A-,电离常数K a = 碱K b弱碱溶液BOH B++OH-,电离常数K b =盐的水解常数K h盐溶液升温,K h值增大A-+H2OOH-+HA,水解常数K h =溶度积常数K sp难溶电解质溶液升温,大多数K sp值增大M m A n的饱和溶液:K sp=c m(M n+)·c n(A m-)注意:溶解平衡均有放热反应、吸热反应,升高温度后K sp值可能变大或变小;而电离平衡、水解平衡均为吸热过程,升高温度K a(或K b)、K h值均变大。
2.四大平衡常数的应用(1)判断平衡移动的方向Q c与K的关系平衡移动方向溶解平衡Q c>K 逆向沉淀生成Q c=K 不移动饱和溶液Q c<K 正向不饱和溶液(2)常数间的关系。
①K h=②K h=(3)判断离子浓度比值的大小变化。
如将NH3·H2O溶液加水稀释,c(OH-)减小,由于电离平衡常数为,此值不变,故的值增大。
(4)利用四大平衡常数进行有关计算。
【典例】(1)用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②V1和V2的关系:V1________V2(填“>”“=”或“<”)。
(2)25 ℃时,a mol·L-1的醋酸与0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后呈中性,则醋酸的电离常数为________(用含a的代数式表示)。
2020高考化学复习跟踪检测（四十五）系统归纳四大平衡常数的相互关系及应用跟踪检测（四十五）系统归纳四大平衡常数的相互关系及应用1．下列关于化学平衡常数K，电离常数Ka或Kb，水解常数Kh，溶度积常数Ksp，水的离子积常数KW的叙述中错误的是A．K值越大，正反应进行的程度越大，一般地说，K＞105时，该反应进行就基本完全B．比较Ksp 与离子积Qc的相对大小，可判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解C．K、Ka或Kb、Kh、Ksp、KW都与温度有关，温度越高，常数值越大D．弱酸HA的Ka与NaA的Kh、水的离子积常数KW三者间的关系可表示为KW ＝Ka·Kh 解析选C K值越大，正反应进行的程度越大，一般地说，K＞105时，该反应进行就基本完全，A正确；若Ksp 大于Qc，则沉淀溶解，若Ksp小于Qc，则沉淀生成，B正确；放热反应的化学平衡常数K随温度升高而减小，C不正确；由表达式可知，三者间的关系可表示为KW＝Ka·Kh，D 正确。
2．2019·潍坊模拟水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是A．图中四点KW间的关系A＝D＜C＜B B．若从A点到D点，可采用温度不变在水中加入少量酸C．若从A点到C点，可采用温度不变在水中加入少量NH4Cl 固体D．若从A点到D点，可采用温度不变在水中加入少量NH4Cl固体解析选C KW只受温度的影响，随温度升高而增大，A、D点温度相同，B点温度C点温度A点温度，A正确；从A点到D点，温度不变，酸性增强，B、D正确；A、C点温度不同，C错误。
3．化学平衡常数K、电离常数Ka、Kb、水的离子积常数KW、溶度积常数Ksp等常数是表示判断物质性质的重要常数，下列关于这些常数的说法中，正确的是A．化学平衡常数的大小与温度、浓度、压强有关，与催化剂无关B．KaHCN＜KaCH3COOH说明相同物质的量浓度时，氢氰酸的酸性比醋酸的强C．当温度升高时，弱酸、弱碱的电离常数Ka、Kb和水的离子积常数KW均变大D．向氯化钡溶液中加入等体积同浓度的碳酸钠和硫酸钠溶液，先产生BaSO4沉淀，则KspBaSO4＞KspBaCO3 解析选C 化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关，故A错误；二者都是一元酸，浓度相同时，电离常数越小，说明电离程度越小，氢离子浓度越小，溶液的酸性越弱，故氢氰酸的酸性比醋酸弱，故B错误；弱酸、弱碱和水的电离过程是吸热过程，温度升高促进电离，弱酸、弱碱和水的离子积的电离常数Ka、Kb、KW均变大，故C正确；溶解度越小越先沉淀，二者结构相似，溶解度越小，溶度积就越小，故KspBaSO4＜KspBaCO3，故D错误。
精品文档，欢迎下载如果你喜欢这份文档，欢迎下载，另祝您成绩进步，学习愉快！专项提能训练(六)四大平衡常数及其应用1.下列关于化学平衡常数(K)、电离平衡常数(K a 或K b )、水解平衡常数(K h )、沉淀溶解平衡常数(K sp )、水的离子积常数(K W )的叙述中错误的是( )A.K 值越大,正反应进行的程度越大,一般地说,K>105时,该反应进行得就基本完全了 B.比较K sp 与离子积Q c 的相对大小,可判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解 C.K 、K a 或K b 、K h 、K sp 、K W 都与温度有关,温度越高,常数值越大D.弱酸HA 的K a 与NaA 的K h 、水的离子积常数K W 三者间的关系可表示为:K W =K a ·K h 答案 C 放热反应的化学平衡常数K 随温度升高而减小,C 不正确。
2.(2018天津河西三模)已知液氨的性质与水相似。
T ℃时,NH 3+NH 3 N H 4++N H 2- ,N H 4+的平衡浓度为1×10-15mol/L,则下列说法中正确的是( ) A.在此温度下液氨的离子积为1×10-17B.在液氨中放入金属钠,可生成NaNH 2C.恒温下,在液氨中加入NH 4Cl,可使液氨的离子积减小D.降温,可使液氨电离平衡逆向移动,且c(N H 4+)<c(N H 2-)答案 B 由电离方程式知,N H 4+与N H 2-的平衡浓度相等,根据水的离子积得液氨的离子积K=c(N H 2-)·c(N H 4+)=1×10-30,故A 错误;由钠与水反应可推知,2Na+2NH 32NaNH 2+H 2↑,故B 正确;虽然加入NH 4Cl 可使平衡向逆反应方向移动,N H 4+的浓度增大,但由水的离子积可以知道,其大小只与温度有关,与离子浓度无关,故C 错误;因为电离是吸热的,所以降温平衡逆向移动,但c(N H 4+)=c(N H 2-),故D 错误。
专题突破练（八) 四大平衡常数的应用（本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订！）1．已知25 ℃ 时,K sp［Fe(OH）3］＝8×10－39，该温度下反应Fe（OH）3＋3H＋⇌Fe3＋＋3H2O的平衡常数为________________（列式并计算)。
向0.001 mol·L－1 FeCl3溶液中通入氨气(体积变化忽略不计）,开始沉淀时溶液的pH为________（lg 5＝0.7）。
答案：K＝错误!＝错误!＝错误!＝8×103 2.32．电解质溶液中蕴含着很多的原理知识，请回答下列问题:(1）常温下，取pH＝2的盐酸和醋酸溶液各100 mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如图所示。
则图中表示醋酸溶液pH变化曲线的是________ （填“A"或“B”)。
设盐酸中加入Zn 的质量为m1，醋酸溶液中加入Zn的质量为m2.则m1________（填“〈”“＝”或“〉”）m2.（2)已知，Mg(OH）2（s）⇌Mg2＋(aq）＋2OH－（aq）,某温度下K sp＝c（Mg2＋)·c2（OH－)＝2×10－11。
若该温度下某MgSO4溶液里c（Mg2＋）＝0。
002 mol·L－1，如果要生成Mg(OH）2沉淀,应调整溶液pH，使之大于________；该温度下，在0.20 L的0。
002 mol·L－1 MgSO4溶液中加入等体积的0。
10 mol·L－1的氨水溶液，该温度下电离常数K b（NH3·H2O）＝2×10－5，试计算________（填“有"或“无")Mg（OH)2沉淀生成.(3）常温下，某纯碱（Na2CO3）溶液中滴入酚酞，溶液呈红色,则该溶液呈________性.在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所致；乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO错误!水解所致.请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论）:________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案：（1)B 〈（2）10 有（3）碱向红色溶液中加入足量BaCl2溶液，如果溶液还显红色说明甲正确，红色褪去说明乙正确3．弱酸的电离平衡常数与对应酸根的水解平衡常数存在某种定量关系。
专题15 平衡原理综合应用2017年化学高考题1. 【2017年高考全国卷II】丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。
回答下列问题:(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:①C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)ΔH1已知:②C4H10(g)+1/2O2(g)C4H8(g)+H2O(g)ΔH2=-119 kJ·mol-1③H2(g)+ 1/2O2(g)H2O(g)ΔH3=-242 kJ·mol-1反应①的ΔH1为kJ·mol-1。
图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是(填标号)。
A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。
图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。
图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是。
(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。
丁烯产率在590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是、；590 ℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是。
【答案】(1)123小于AD(2)氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类【解析】本题主要考查盖斯定律和化学平衡知识的应用。
本题给出了3个图象，图象信息量比较大，正确分析图象是解答本题的关键。
解答试题时要根据图象作出正确判断，从图(a)中要看出在温度相同时，改变压强对平衡转化率的影响；从图(b)中要看出在达到平衡之前，丁烯产率逐渐增大，但达到平衡后再增大n(氢气)/n(丁烷)，平衡逆向移动，丁烯产率降低；从图(c)中要看出590 ℃前后产率的变化情况，并结合第(3)问中副产物是高温裂解生成的短链烃类，分析丁烯产率随温度变化的原因。
专题15 四大平衡常数的应用——证据推理与模型认知广义的化学平衡包括狭义的化学平衡、电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等四大化学平衡，勒·夏特列原理（化学平衡移动原理）适用于四大平衡体系。
四大平衡常数指化学平衡常数、弱电解质的电离平衡常数、水的离子积常数及难溶电解质的溶度积常数，各种平衡常数（化学平衡常数、电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积）均为温度的函数。
平衡常数，使化学由定性描述走向定量研究，使化学问题数学化．近年来高考考查形式主要有：化学平衡常数Kc及其变式Kp、Kx，弱酸弱碱的电离常数Ka或K b，水解常数Kh，溶度积常数Ksp，以及各种综合计算。
这部分要培养学生的化学科学素养之一是微粒观．在溶液中，离子的浓度大小关系和等式关系关键是要知道它们是从哪里来，又到哪里去了．并巧用这三个守恒和四大平衡关系以及四个平衡常数来解决相关的题目。
1．【2019新课标Ⅱ】环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题：（1）已知：(g)(g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol−1 ①H 2(g)+ I2(g)2HI(g) ΔH2=−11.0 kJ·mol−1 ②对于反应：(g)+ I 2(g)(g)+2HI(g) ③ΔH3=___________kJ·mol−1。
（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（）在刚性容器内发生反应③，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为_________，该反应的平衡常数K p=_________Pa。
达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有__________（填标号）。
A．通入惰性气体B．提高温度C．增加环戊烯浓度D．增加碘浓度【答案】（1）89.3（2）40％ 3.56×104BD【解析】（1）根据盖斯定律①-②，可得反应③的ΔH=89.3kJ/mol；（2）假设反应前碘单质与环戊烯均为nmol，平衡时环戊烯反应了xmol，根据题意可知；（g）+I2（g）= （g）+2HI（g）增加的物质的量1mol 1mol 1mol 2mol 1molxmol 2n×20%得x=0.4nmol，转化率为0.4n/n×100%=40%；（g）+ I2（g）= （g）+ 2HI（g）P（初）0.5×105 0.5×105 0 0ΔP 0.5×105×40% 0.5×105×40% 0.5×105×40% 1×105×40%P（平）0.3×105 0.3×105 0.2×105 0.4×105K p=52555 0.4100.210 0.3100.310⨯⨯⨯⨯⨯⨯（）=3.56×104；A．T、V一定，通入惰性气体，由于对反应物和生成物浓度无影响，速率不变，平衡不移动，故A错误；B．升高温度，平衡向吸热方向移动，环戊烯转化率升高，故B正确；C．增加环戊烯的浓度平衡正向移动，但环戊烯转化率降低，故C错误；D,增加I2的浓度，平衡正向移动，环戊烯转化率升高，故D正确；【素养解读】本题以环戊烯和环戊二烯的转化等热化学方程式为情境，要求我们利用盖斯定律解题，利用差量法计算转化率、三行式法计算平衡常数，根据平衡移动原理解释财务的措施，关键是要深入理解平衡分压代替平衡浓度计算分压型化学平衡常数的解题模型。
化学平衡是四大平衡的基础，掌握化学平衡会提高其他平衡问题的处理能力。
解决化学平衡相关问题最关键是对研究对象即可逆反应充分理解．让学生必须建立“相同条件”、“同时向两个方向进行”并且“不能进行到底”思想认识，然后才上升到理论知识学习理解。
1．定义化学平衡常数是指在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积与反应物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积的比值，是一个常数。
这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数，用K表示)．平衡常数的大小反映了平衡体系正向进行程度的大小。
2．表达式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＝p qc(C)c(D)()()m nc A c B以一元弱酸HA为例：HA H＋＋A－，电离常数K a＝-c(H)c(A)()c HAK 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关3．影响因素内因：物质本身的性质．例如：多元弱酸的电离常数逐级减小，就是物质本身的性质决定的．特别要注意的是，多元弱酸第1步电离的H+会抑制后续电离，但不会影响K值。
外因：只与温度有关，与浓度、酸碱性等因素无关。
对于放热反应：T升高，K变小；T降低，K变大．吸热反应：T升高，K变大；T降低，K变小。
【典例1】【2018届江西师大附中三模】常温下将盐酸溶液滴加到联氨(N2H4)的水溶液中，混合溶液中的微粒的物质的量分数δ(X)随-1g(OH-)变化的关系如图所示。
下列叙述错误的是A. 反应N 2H 62++N 2H 4=2N 2H 5+的pK=90(已知pK=lgK)B. N 2H 5Cl 溶液中存在:c(Cl -)+c(OH -)=c(N 2H 5+)+2c(N 2H 62+)+c(H +)C. N 2H 5Cl 溶液中c(H +)>c(OH -)D. K b1(N 2H 4)=10-6【答案】A【解析】A 、由N 2H 5+的电离方程式N 2H 5++H 2O N 2H 62++OH -可得K b2(N 2H 4)＝，则K b1(N 2H 4)/K b2(N 2H 4)＝，即为反应N 2H 62++N 2H 4=2N 2H 5+的K=K b1(N 2H 4)/K b2(N 2H 4)=，所以pK=9.0，A 错误；B 、N 2H 5C1溶液中存在的电荷守恒为c(Cl -)+c(OH -)=c(N 2H 5+)+2c(N 2H 62+)+c(H +)，B 正确。
C 、N 2H 5C1溶液中因N 2H 5+的水解使溶液呈酸性，所以c(H +)＞c(OH -)，C 正确；D 、由图象可知当-lg(OH -)=6时，N 2H 4和N 2H 5+的物质的量分数相等，可推知其浓度相等，由N 2H 4的电离方程式N 2H 4+H 2ON 2H 5++OH -，得K b1(N 2H 4)＝，D 正确；答案选A 。
【素养解读】本题的难点是写出联氨的电离方程式，类似于NH 3·H 2O 的电离，根据电离方程式，结合图象 中交叉点的含义，就能正确解答。
1．【2019天津】某温度下，2HNO 和3CH COOH 的电离常数分别为45.010-⨯和51.710-⨯。
将pH 和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH 随加水体积的变化如图所示。
下列叙述正确的是A ．曲线Ⅰ代表2HNO 溶液B ．溶液中水的电离程度：b 点＞c 点C ．从c 点到d点，溶液中()()()HA OH A c c c --⋅保持不变（其中HA 、A -分别代表相应的酸和酸根离子）D ．相同体积a 点的两溶液分别与NaOH 恰好中和后，溶液中()Na n +相同2．【2019新课标Ⅱ】绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。
硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法错误的是A ．图中a 和b 分别为T 1、T 2温度下CdS 在水中的溶解度B ．图中各点对应的K sp 的关系为：K sp (m)=K sp (n)<K sp (p)<K sp (q)C ．向m 点的溶液中加入少量Na 2S 固体，溶液组成由m 沿mpn 线向p 方向移动D ．温度降低时，q 点的饱和溶液的组成由q 沿qp 线向p 方向移动3．【2019北京】实验测得0.5 mol·L −1CH 3COONa 溶液、0.5 mol·L −1 CuSO 4溶液以及H 2O 的pH 随温度变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是A ．随温度升高，纯水中c (H +)>c (OH −)B ．随温度升高，CH 3COONa 溶液的c (OH −)减小C ．随温度升高，CuSO 4溶液的pH 变化是K w 改变与水解平衡移动共同作用的结果D ．随温度升高，CH 3COONa 溶液和CuSO 4溶液的pH 均降低，是因为CH 3COO −、Cu 2+水解平衡移动方向不同4．【2019·甘肃省定西市陇西县第一中学高三下学期适应性训练】常温下，向20 mL 0.1 mol·L −1氨水中滴加一定浓度的稀盐酸，溶液中由水电离的氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。
则下列说法不正确的是A ．常温下，0.1 mol·L −1氨水中32NH H O ⋅的电离常数b K 约为5110-⨯B ．a 、b 之间的点一定满足：c(NH 4+)>c(Cl −)>c(OH −)>c(H +)C ．c 点溶液中c(NH 4+)<c(Cl −)D ．b 点代表溶液呈中性5．【2019·四川省成都市高三下学期第三次诊断性检】25℃将浓度均为0.1 mol/L 的HA 溶液和BOH 溶液按体积分别为V a 和V b 混合，保持V a +V b =100 mL ，且生成的BA 可溶于水。
已知V a 、V b 与混合液pH 关系如图。
下列说法错误的是A．曲线II表示HA溶液体积B．x点存在c(A−)+c(OH−)=c(B+)+c(H+)C．电离平衡常数K(HA)>K(BOH)D．向z点溶液加入NaOH，水的电离程度减小6．【2019·安徽省蚌埠市高三第一次质量监测】常温下，向20mL0.05mol·L－1的某稀酸H2B溶液中滴入0.1mol·L －1氨水，溶液中由水电离出氢离子浓度随滴入氨水体积变化如图。
下列分析正确的是A．NaHB溶液可能为酸性，也可能为碱性B．A、B、C三点溶液的pH是逐渐减小，D、E、F三点溶液的pH是逐渐增大C．E溶液中离子浓度大小关系：c(NH4+)>c(B2－)>c(OH－)>c(H+)D．F点溶液c(NH4+)=2c(B2－)物质在水溶液中有四个平衡体系，分别是水的电离平衡、弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和沉淀溶解平衡．应用到四个平衡常数：水的离子积常数K w、弱电体质的电离平衡常数K a和K b、盐类的水解平衡常数K h、沉淀溶解平衡常数K sp。
