三大平衡常数(最新)

新课标2013届高三化学第二轮复习
高考中亮点“三大平衡常数”
2013 年 3 月
温馨提示：
化学平衡常数、电离平衡常数、沉 淀溶解平衡常数位于选修四《化学反应 原理》部分，属于新课标的新增内容。 从近几年的高考中发现，化学平衡常数 早已成为了高考命题的热点；电离平衡 常数和沉淀溶解平衡常数也渐有“升温” 的表现，因此，可以预测这“三大平衡 常数”在今后的高考中，将继续成为今 后高考的重点及热点。下面将分类追踪 透析。
方法规律：
①公式：对于沉淀溶解平衡：MmNn(s)== mMn+(aq)+nNm-(aq)。 固体纯物质不列入平衡常数。上述反应的平衡常数为： Ksp=[c(Mn+)]m[c(Nm-)]n，符号为Ksp ②影响因素：在一定的温度下，它是一个常数，称为溶 度积常数，简称溶度积，它只受温度影响，不受溶液中物 质浓度的影响。

例2、将固体NH4I置于密闭容器中，在 一定温度下发生下列反应：


此温度下反应①的平衡常数为 ( C ) A.9 B.16 C.20 D.25
c(H2)=0.5mol· -1 c(HI)=4mol· -1，则 L L
方法规律：各物质的浓度一定是平衡时的浓 度,而不是其他时刻的。
例3、高炉炼铁中发生的基本反应如下： FeO(s)+CO(g)=== Fe(s)+CO2(g)（正反应为吸热反 应），已知1100℃时，该反应的化学平衡常数为 0.263。若在1100℃时，测得高炉中 c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在这种情况 下该反应是否处于平衡状态_______(填“是”或 “否”)，此时化学反应速率是V正____V逆(填“大 于”、“小于”或“等于”)，其原因 是 。 答：由于此时K，=c(CO2)/c(CO)= (0.025 mol· -1) L / (0.1 mol· -1)=0.25≠K =0.263，所以反应不处 L 于平衡状态，又因为0.25＜0.263，则v正 ＞ v逆， 化学平衡向正反应方向移动。
一、化学平衡常数
例1、现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。 火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）通过浮选、焙烧使它转 化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至 1373-1573K，使锌蒸馏出来。主要反应为： 焙烧炉中：2ZnS+3O2＝2ZnO+2SO2 ① 鼓风炉中：2C+O2＝2CO ② 鼓风炉中：ZnO（s）+CO（g）== Zn(g)+CO2（g） ③ 请写出反应③的平衡常数表式 K=c(Zn).c(CO2)/c(CO) ， 若在其它条件不变时，在鼓风炉中增大CO的浓度，平衡将 向 正反应方向 移动，此时平衡常数 不变 （填“增 大”、“减小”或“不变”）。 方法规律：化学平衡常数是描述可逆反应进行程度的重要参 数，只与温度有关，与反应物、生成物的浓度无关，当然也 不一定随平衡的移动而变化。
方法规律：增大一种反应物的浓度，能提高另一种 反应物的转化率，而本身的转化率减小。
必须注意等效成压强处理的几种情况பைடு நூலகம்此规律的不 同！！！
二、电离平衡常数
例5、碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常 温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡 时，溶液的pH=5.60，c(H2CO3)=1.5×10-5 mol· -1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级 L 电离，则H2CO3 HCO3- ＋ H+的平衡 常数K1= 。 （已知：10-5.60=2.5×10-6）
三、沉淀溶解平衡常数
例7、某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线 如图所示。下列说法正确的是（ C ） 提示：BaSO4(s) Ba2+(aq)＋SO42-(aq) 平衡 常数Ksp＝c(Ba2+)· c(SO42-)，称为溶度积常数。 A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点 B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C．d点无BaSO4沉淀生成 D．a点对应的Ksp大于c 点对应的Ksp
③溶度积的应用：通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度 幂的乘积（离子积QC）的相对大小，可以判断难溶电解质 在给定条件下沉淀能否生成或溶解。 QC ＞Ksp 溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和达到 新的平衡状态 QC= Ksp 溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态 QC ＜Ksp溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电 解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。
答案：根据电离平衡常数公式可知： K1=c(H+)c(HCO3-)/c(H2CO3)=10-5.60×10-5.60/l.5×10-5 =4.2×10-7mol. L-1。
例6、下列有关电离平衡常数（K）的说法正确 的是（ A ）
A.相同条件下，电离平衡常数越小，表示弱电 解质的电离能力越弱 B.电离平衡常数与温度无关 C.在CH3COOH的稀溶液中存在如下电离平衡： CH3COOH CH3COO-+H+，当再加入一定 量冰醋酸时，K值增大 D.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为K1＜ K2＜K3
方法规律： 利用K值可判断某状态是否处于平衡状态。例如，在某 温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)==pC(g)+qD(g)，平衡 常数为K 。若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系 如下，则有以下结论： 若 K ，＝ K ，V(正)＝V(逆)，可逆反应处于化学平 衡状态； 若 K ，＜ K ，V(正)＞V(逆)，可逆反应向正反应方 向进行； 若 K ，＞ K ，V(正)＜V(逆)，可逆反应向逆反应方 向进行。
例4、 已知CO(g) + H2O(g) CO2 (g) +H2 (g) 800℃时 K = 1.0 ；求恒温恒容体系中，用 c(CO):c(H2O)=1:1或1:4开始，达到平衡时CO和 H2O(g)的转化率。
答案：α(CO)= 50% α(CO)= 80% α(H2O)= 50% α(H2O)= 20%
例8、已知25℃时，电离常数Ka(HF)＝3.6×10－4 mol·L－1，溶度积常数KSP(CaF2)＝1.46×10－10 mol3·L－3。现向1L 0.2 mol·L－1 HF 溶液中加 入1L 0.2 mol·L－1CaCl2溶液，则下列说法中， 正确的是（ D ） A．25℃时，0.1 mol·L－1HF溶液中pH＝1 B．KSP(CaF2)随温度和浓度的变化而变化 C．该体系中KSP(CaF2)＝1/Ka(HF) D．该体系中有CaF2沉淀产生
方法规律：
①电离平衡常数是描述弱电解质的电离平衡的主要参 数，也是弱酸、弱碱是否达到平衡状态的标尺。它只 受温度的影响，因电离过程是吸热过程，故它随温度 的升高而增大。
②对于多元弱酸来说，由于上一级电离产生的H+对 下一级电离起到抑制作用，一般是K1>>K2>>K3，即 第二步电离通常比第一步电离难得多，第三步电离又 比第二步电离难得多，因此在计算多元弱酸溶液的 c(H+)或比较弱酸酸性相对强弱时，通常只考虑第一 步电离。