2021高考化学四大平衡常数的计算与应用
平衡常数
高考热点—四大平衡常数自从新课程引人平衡常数以后，化学平衡常数、电离平衡常数、溶度积常数以及水的离子积常数等四大平衡常数就成为高考的热点，倍受命题者的青睐.一、化学平衡常数1.概念:对于一定温度下的可逆反应，无论反应物的起始浓度如何，反应达平衡状态后，生成物浓度的幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数即该反应的化学平衡常数.用符号K表示. 2.书写: (l)同一化学反应，可以用不同的化学反应式来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数. (2)稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不必写在平衡关系式中. (3)非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数，必须表示在平衡关系式中. (的若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商). 3.注意点(l)化学平衡常数K只与温度有关;固体或纯液体的浓度看作“1”，不代人公式. (2)化学平衡常数表示可逆反应进行的程度.K值越大，表示反应进行得越完全;K值越小，表示反应进行得越不完全. (3)反应的平衡常数是指某一指定的反应，若反应方向改变，则K改变.若反...... (专题8·化学平衡常数解题策略化学平衡常数与化学平衡及其影响因素的关系是高考命题的趋势之一。
化学平衡常数的引入，对判断化学平衡移动方向带来了科学的依据。
平衡常数是表征反应限度的一个确定的定量关系，是反应限度的最根本的表现。
平衡常数的使用，从定量的角度解决了平衡的移动。
一、化学平衡常数在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始，无论反应混合物的起始浓度是多少，当反应达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，反应混合物中各组成成分的含量保持不变，即各物质的浓度保持不变。
生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数，这个常数叫化学平衡常数，用K表示。
化学平衡常数的计算公式为：对于可逆反应：mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）二、化学平衡常数意义1、化学平衡常数K表示可逆反应进行的程度。
化学平衡常数的计算和应用
化学平衡常数的计算和应用化学平衡常数是用于描述在化学反应过程中反应物和生成物之间的浓度之间的关系的数值。
计算化学平衡常数是非常关键的，因为它可以帮助我们预测和控制化学反应的方向和程度。
本文将介绍化学平衡常数的计算方法以及其在化学反应中的应用。
一、化学平衡常数的计算方法化学平衡常数（K）是一种表征在特定温度下化学反应达到平衡时反应物和生成物浓度之间定量关系的数值。
计算化学平衡常数通常基于已知浓度或压力数据。
1. 以浓度为基础的计算方法对于涉及溶液中物质的反应，可以使用浓度来计算化学平衡常数。
假设有一个简单的反应方程式：aA + bB ⇌ cC + dD，其中a、b、c和d 分别是反应物和生成物的摩尔系数。
在反应物浓度为[A]、[B]，生成物浓度为[C]、[D]的情况下，化学平衡常数K的表达式为K = ([C]^c *[D]^d) / ([A]^a * [B]^b)。
2. 以气体压力为基础的计算方法对于涉及气体的反应，可以使用气体的分压来计算化学平衡常数。
假设有一个简单的气体反应方程式：aA + bB ⇌ cC + dD，在反应物气体分压为PA、PB，生成物气体分压为PC、PD的情况下，化学平衡常数K的表达式为K = (PC^c * PD^d) / (PA^a * PB^b)。
二、化学平衡常数的应用化学平衡常数在化学中有广泛的应用。
在以下几个方面，我们可以利用化学平衡常数来预测和控制反应的方向和程度。
1. 反应方向的预测通过比较反应物和生成物的浓度或压力，我们可以预测反应的方向。
如果K > 1，说明生成物的浓度或压力较大，反应向右，朝向生成物的方向进行；如果K < 1，说明反应物的浓度或压力较大，反应向左，朝向反应物的方向进行；如果K ≈ 1，说明反应物和生成物的浓度或压力相当，反应处于动态平衡状态。
2. 平衡位置的调节通过调节反应物或生成物的初始浓度或压力，我们可以实现平衡位置的调节。
化学平衡平衡常数计算与应用
化学平衡平衡常数计算与应用化学平衡是指化学反应在一定条件下达到稳定的状态，其中反应物和生成物的浓度保持恒定。
平衡常数是衡量化学平衡程度的一个重要指标，它描述了反应物和生成物在化学平衡时的浓度关系。
本文将介绍化学平衡平衡常数的计算方法，并讨论其在化学反应中的应用。
一、平衡常数的计算方法平衡常数（K）是由反应物浓度与生成物浓度的比值得出的。
对于一般形式的化学反应：aA + bB ↔ cC + dD，平衡常数的表达式为：K = ([C]^c [D]^d) / ([A]^a [B]^b)其中，[X]表示物质X的浓度，a、b、c、d分别表示反应物和生成物在化学方程式中的系数。
将该表达式应用于具体的反应时，需要注意以下几点：1. 在平衡常数公式中，只考虑溶液中溶质的浓度，不考虑溶剂的浓度。
2. 平衡常数与反应物和生成物的系数有关，系数越大，平衡常数越大，表示反应向生成物的方向偏移程度越大。
3. 平衡常数的值与温度有关，随温度的变化而变化。
根据热力学原理，当反应在特定温度下达到平衡时，平衡常数的值保持不变。
二、平衡常数的应用1. 平衡常数用于描述反应的倾向性。
当平衡常数K大于1时，表示反应倾向于生成物的方向；当K小于1时，表示反应倾向于反应物的方向。
平衡常数越大，反应越偏向生成物，反之亦然。
2. 平衡常数用于预测反应的进行程度。
根据平衡常数的大小，可以判断反应的进行程度。
当K大于10^3时，反应几乎全部生成生成物；当K介于10^-3到10^3之间时，反应生成物和反应物存在平衡；当K 小于10^-3时，反应几乎全部停留在反应物的状态。
3. 平衡常数用于计算未知浓度。
在已知条件下，通过平衡常数可以计算未知物质的浓度。
例如，对于反应aA + bB ↔ cC + dD，若已知[A]和[B]的初始浓度，可通过平衡常数的表达式计算[C]和[D]的浓度。
4. 平衡常数用于调节反应条件。
根据平衡常数的大小，可以调节反应条件，使反应得以向有利方向偏移。
高考化学复习四大平衡常数的综合应用实用课件
四大平衡常数之间的关系(实例) 已知：H2S 的电离常数为 Ka1、Ka2；CdS 的溶度积常数为 Ksp。 ①常温下，Na2S 溶液中，S2－的水解常数为 Kh1，HS－的水解常 数为 Kh2，则 Kh1＝Kw/Ka2，Kh2＝Kw/Ka1； ②反应 CdS(s)＋2H＋(aq) Cd2＋(ad)＋H2S(aq)的平衡常数为 K，则 K＝Ksp/(Ka1·Ka2)。
平衡关系式(实例) 及平衡常数表 符号 适用体系
达式
CH3COO－＋H2O
盐的水解 平衡常数
Kh
弱离子的 盐溶液
CH3COOH＋OH－ Kh＝c（CHc3（COCOHH3C）O·Oc（－）OH－）
溶度积常
数
Ksp
难溶电 解质
Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－ (aq) Ksp[Mg(OH)2]＝ c(Mg2＋)·c2(OH－)
专题9 水溶液中的离子反应与平衡
突破 17 四大平衡 常数的综合应用
1．四大平衡常数
符号
水的离子
积常数
Kw
弱电解质电 离平衡常数
Ka 或 Kb
平衡关系式(实例) 及 适用体系
平衡常数表达式
任意水 溶液
弱酸或弱 碱溶液
H2O H＋＋OH－ Kw＝c(H＋)·c(OH－)
HF H＋＋F－ Ka＝c（Hc＋（）H·cF（）F－）
解析：(1)Kh＝c（H＋）c（·cN（HN4＋H）3·H2O）＝KKwb，
c(H＋)≈c(NH3·H2O)，而 c(NH＋ 4 )≈1 mol·L－1。
所以 c(H＋)＝ Kh＝
10－14 1.8×10－5
mol·L－1≈2.36×10－5 mol·L－1。
高考化学复习四大平衡常数的综合应用
SO23－＋H2O HSO－ 3 ＋OH－
Kh＝c（HScO（－ 3 ）SO·c23－（）OH－）＝KKaw2＝6.01×0－1104 －8
所以cc（（HSSOO32－－3））＝
10－5 10－14
＝60。
6.0×10－8
(3)①Kh(CN－)＝1.61×10－5，由此可求出 Ka(HCN)＝6.2×10－10， 故 CN－的水解能力强于 HCN 的电离能力，由于盐与酸的总浓度 相等，故 CN－水解产生的 c(OH－)大于 HCN 电离生成的 c(H＋)， 混合溶液显碱性，c(CN－)<c(HCN)。②当溶液显中性时，由电荷 守恒得 c(K＋)＝c(CN－)＋c(Cl－)，由物料守恒得 c(HCN)＝c(K＋)－ c(CN－)＝c(Cl－)＝0.5c mol·L－1，由 CN－＋H2O HCN＋OH－得 Kh＝c（OHc（－）C·Nc（－）HCN）＝1.00×.3110－－70×.50c.5c＝1.61×10－5，解得 c＝0.616 2。 答案：(1)2.36×10－5 (2)向右 60
四大平衡常数之间的关系(实例) 已知：H2S 的电离常数为 Ka1、Ka2；CdS 的溶度积常数为 Ksp。 ①常温下，Na2S 溶液中，S2－的水解常数为 Kh1，HS－的水解常 数为 Kh2，则 Kh1＝Kw/Ka2，Kh2＝Kw/Ka1； ②反应 CdS(s)＋2H＋(aq) Cd2＋(ad)＋H2S(aq)的平衡常数为 K，则 K＝Ksp/(Ka1·Ka2)。
平衡关系式(实例) 及平衡常数表 符号 适用体系
达式
CH3COO－＋H2O
盐的水解 平衡常数
Kh
弱离子的 盐溶液
CH3COOH＋OH－ Kh＝c（CHc3（COCOHH3C）O·Oc（－）OH－）
化学平衡中的平衡常数计算：平衡常数的计算与应用
化学平衡中的平衡常数计算：平衡常数的计算与应用化学反应达到平衡时，反应物与生成物的浓度不再发生明显变化，这种状态被称为化学平衡。
平衡常数是描述化学平衡程度的物理量，它反映了反应物与生成物浓度之间的关系。
本文将介绍平衡常数的计算方法以及其在化学平衡中的应用。
一、平衡常数的计算方法：平衡常数(K)是反应物与生成物浓度的比值，可以用公式K=[C]c[D]d/[A]a[B]b表示。
其中，[A]、[B]、[C]和[D]分别表示反应物A、B以及生成物C和D的浓度。
a、b、c和d为平衡反应方程式中各物质的摩尔系数。
在实际计算中，平衡常数的计算通常分为两种情况：已知反应物浓度求平衡常数和已知平衡常数求反应物浓度。
1. 已知反应物浓度求平衡常数：首先，根据反应物的浓度和平衡反应方程式确定各物质的摩尔系数。
然后，将反应物的浓度代入平衡常数公式中，计算出平衡常数的数值。
例如，对于反应式A + B ⇌ C，已知[A] = 0.1 mol/L，[B] = 0.2mol/L，[C] = 0.3 mol/L，根据平衡反应方程式可知a = 1，b = 1，c = 1。
代入平衡常数公式，有K = [C]/([A]×[B]) = 0.3/(0.1×0.2) = 15 mol/L。
2. 已知平衡常数求反应物浓度：对于已知平衡常数和反应物的浓度，可以通过代入公式求解平衡反应方程式中的未知浓度。
以化学反应A + B ⇌ C为例，已知K = 10 mol/L，[A] = [B] = 0.1mol/L，代入平衡常数公式可得0.1×0.1/[C] = 10，解得[C] = 0.01 mol/L。
二、平衡常数的应用：平衡常数在化学反应的研究中具有重要的应用价值。
下面将介绍平衡常数在四个方面的应用。
1. 定性判断：平衡常数可以用来判断反应是否能够达到平衡。
当K>1时，平衡常数较大，表示反应向生成物的转化程度较高，反应基本上可以达到完全转化；当K<1时，平衡常数较小，表示反应向反应物的转化程度较高，反应基本上无法达到完全转化。
化学反应的平衡常数计算公式和例题
化学反应的平衡常数计算公式和例题化学反应的平衡常数是描述反应在达到平衡状态下各物质浓度的数值。
在化学反应中，平衡常数是非常重要的指标，可以帮助我们了解反应的进行方向和程度。
本文将介绍平衡常数的计算公式和通过例题来解释其应用。
一、平衡常数的基本概念和计算公式在化学反应中，平衡常数(K)定义为在特定温度下，反应物和生成物浓度的乘积之比。
对于一般的反应方程式：aA + bB ⇌ cC + dD，平衡常数计算公式如下：K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中，方括号表示物质的浓度，上标表示物质的摩尔系数。
平衡常数是与温度密切相关的，反应在不同温度下其平衡常数也会有所不同。
此外，平衡常数与反应物和生成物的物质摩尔比有关，可以通过确定平衡浓度来计算。
平衡常数的数值可以告诉我们反应的方向和程度。
当K大于1时，表示反应向生成物的方向进行，生成物浓度高于反应物浓度；当K小于1时，表示反应向反应物的方向进行，反应物浓度高于生成物浓度；当K等于1时，反应物和生成物的浓度相等，反应处于平衡状态。
二、平衡常数计算公式的应用举例下面通过例题来进一步说明平衡常数计算公式的应用。
例题1：对于反应方程式H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g)，在25℃下，平衡浓度为[H2] = 1.0mol/L，[I2] = 0.5mol/L，[HI] = 2.0mol/L，请计算平衡常数K的数值。
根据平衡常数计算公式K = [HI]^2 / [H2][I2]，代入浓度数值得：K = (2.0mol/L)^2 / (1.0mol/L)(0.5mol/L) = 8.0mol/L因此，在25℃下，反应H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g)的平衡常数K为8.0mol/L。
例题2：对于反应方程式2NO2(g) ⇌ N2O4(g)，在特定温度下，平衡常数为K = 2.0。
已知平衡时，[NO2] = 0.1mol/L，请计算平衡时[N2O4]的浓度。
化学平衡常数的计算与应用
化学平衡常数的计算与应用化学平衡常数（也称为反应常数）是描述化学反应在平衡状态下的相对浓度的一个重要参数。
它可以帮助我们预测反应的方向、判断反应是否会发生以及计算平衡浓度等。
本文将介绍化学平衡常数的计算方法以及其在化学领域中的应用。
一、化学平衡常数的计算方法化学平衡常数可以通过反应物浓度与生成物浓度之间的比值来计算。
对于一般的化学反应：aA + bB ⇌ cC + dD其平衡常数表示为Kc，可由以下公式计算：Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中，[x]表示物质x的浓度。
化学平衡常数也可以根据气体反应的压力计算。
对于气体反应：aA + bB ⇌ cC + dD其平衡常数表示为Kp，可由以下公式计算：Kp = (PC)^c(PD)^d / (PA)^a(PB)^b其中，P表示气体的分压。
二、化学平衡常数的应用1. 预测反应的方向根据化学平衡常数的大小，可以预测反应的方向。
当K > 1时，表示反应向右（生成物方向）进行；当K < 1时，表示反应向左（反应物方向）进行；当K = 1时，表示反应达到平衡状态，反应物与生成物的浓度相等。
2. 判断反应是否会发生通过计算化学平衡常数，可以判断反应是否会发生。
当K > 1时，反应倾向向右进行，反应发生得更完全；当K < 1时，反应倾向向左进行，反应的产物相对较少；当K = 1时，反应物与生成物的浓度相等，反应达到平衡状态。
3. 计算平衡浓度已知化学平衡常数和反应物初始浓度，可以利用平衡常数计算反应达到平衡时各物质的浓度。
根据平衡常数表达式，可以通过代入初始浓度和未知数量的变量，利用代数计算求解各物质的热力学浓度。
4. 优化工业生产化学平衡常数的计算可以用于优化工业生产过程。
通过计算平衡常数，可以调整反应物的比例，控制反应达到最佳的平衡浓度，提高产率和降低成本。
5. 预测化学反应的温度依赖性化学平衡常数与温度密切相关，可以通过平衡常数的温度变化来预测反应的温度依赖性。
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(3)[2016·全国卷Ⅱ，26(4)]联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为________(已知：N2H4＋H＋N2H 的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为___________________________________________________________。
6．(1)[2017·天津，10(5)]已知25℃，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.2×10－8。若氨水的浓度为2.0 mol·L－1，溶液中的c(OH－)＝____________ mol·L－1。将SO2通入该氨水中，当c(OH－)降至1.0×10－7mol·L－1时，溶液中的 ＝____________。
A. lg( )
B. lg( )
C．14＋ lg( )
D．14＋ lg( )
3．(2020·郑州模拟)已知：25℃时，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5。该温度下，用0.100 mol·L－1的氨水滴定10.00 mL 0.100 mol·L－1的一元酸HA的溶液，滴定过程中加入氨水的体积(V)与溶液中lg 的关系如图所示。下列说法不正确的是()
[已知Ka1(H2C2O4)＝5.9×10－2，Ka2(H2C2O4)＝6.4×5]
8．(2020·自贡模拟)(1)已知某温度时，Na2CO3溶液的水解常数Kh＝2×10－4mol·L－1，则当溶液中c(HCO )∶c(CO )＝2∶1时，试求该溶液的pH＝__________。
(2)已知25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.8×10－5，该温度下1 mol·L－1的NH4Cl溶液中c(H＋)＝____________ mol·L－1。(已知 ≈2.36)
(2)已知Ksp[Mg(OH)2]＝2×10－11，在某MgSO4溶液里c(Mg2＋)＝0.002 mol·L－1，如果生成Mg(OH)2沉淀，应调整溶液pH，使之大于______；在0.20 L的0.002 mol·L－1MgSO4溶液中加入等体积的0.10 mol·L－1的氨水溶液，电离常数Kb(NH3·H2O)＝2×10－5，试计算________(填“有”或“无”)Mg(OH)2沉淀生成。
7．(2020·漳州模拟)钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(Sc2O3)的一种流程如图：
回答下列问题：
(1)先加入氨水调节pH＝3，过滤，滤渣主要成分是________________；再向滤液加入氨水调节pH＝6，滤液中Sc3＋的浓度为________________________________。{已知：Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13，Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39，Ksp[Sc(OH)3]＝9.0×10－31}
A．HA为强酸
B．a＝10
C．25℃时，NH 的水解平衡常数为 ×10－9
D．当滴入20 mL氨水时，溶液中存在c(NH )>c(A－)
4．(2020·豫南七校联考)已知：pNi＝－lgc(Ni2＋)；常温下，Ksp(NiCO3)＝1.4×10－7，H2S的电离平衡常数：Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15。常温下，向10 mL 0.1 mol·L－1Ni(NO3)2溶液中滴加0.1 mol·L－1Na2S溶液，滴加过程中pNi与Na2S溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是()
(2)用草酸“沉钪”。25℃时pH＝2的草酸溶液中 ＝________________(保留两位有效数字)。写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式：___________________________
________________________________________________________________________。
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B．常温下，Ksp(NiS)＝1×10－21
C．在NiS和NiCO3的浊液中 ＝1.4×1014
D．Na2S溶液中，S2－第一步水解常数Kh1＝
5．(1)常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，在NH4HCO3溶液中，c(NH )________(填“＞”“＜”或“＝”)c(HCO )；反应NH ＋HCO ＋H2O===NH3·H2O＋H2CO3的平衡常数K＝________。(已知常温下NH3·H2O的电离常数Kb＝2×10－5，H2CO3的电离常数K1＝4×10－7，K2＝4×10－11)。
(3)CuCl悬浊液中加入Na2S，发生的反应为2CuCl(s)＋S2－(aq)Cu2S(s)＋2Cl－(aq)，该反应的平衡常数K＝__________________[已知Ksp(CuCl)＝1.2×10－6，Ksp(Cu2S)＝2.5×10－43]。
(4)已知常温下H2SO3的电离常数：Ka1＝1.0×10－1.9，Ka2＝1.0×10－7.2，计算0.1 mol·L－1NaHSO3溶液的pH值为________(忽略SO 的二级水解)。