2020创新设计一轮复习化学_人教版核心素养提升29四大平衡常数(最新整理)
素养说明：化学学科核心素养要求考生：“认识化学变化有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。”平衡常数是定量研究可逆过程平衡移动的重要手段，有关各平衡常数的应用和求算是高考常考知识点，在理解上一定抓住，各平衡常数都只与电解质本身和温度有关，而与浓度、压强等外界条件无关。
1.四大平衡常数对比
表达式
(1)对于一元弱酸HA：
HA H＋＋A－，电离
c（H＋）·c（A－）
常数K a＝
c（HA）
(2)对于一元弱碱BOH：BOH
B＋＋OH－，电离常
数
c（B＋）·c（OH－）
K b＝
c（BOH）
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－)
以NH＋4 ＋H2O
NH3·H2O
＋H＋为例
盐的水解程度随温
只与温度有关，只与难溶电
影响只与温度有关，升高温度，K 度的升高而增大，
因素值增大升高温度，K w增
大
解质的性质
和温度有关
K h随温度的升高而
增大
2.“四大常数”间的两大等式关系
(1)K W、K a(K b)、K sp、K h之间的关系
①一元弱酸强碱盐：K h＝K W/K a；
②一元弱碱强酸盐：K h＝K W/K b；
③多元弱碱强酸盐，如氯化铁：
Fe3＋(aq)＋3H2O(l) Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)
K h＝c3(H＋)/c(Fe3＋)。
将(K W)3＝c3(H＋)×c3(OH－)与K sp＝c(Fe3＋)×c3(OH－)两式相除，消去c3(OH－)可得K h＝(K W)3/K sp。
(2)M(OH)n悬浊液中K sp、K w、pH 间关系，M(OH)n(s)M n＋(aq)＋n OH－(aq)
c（OH－）c n＋1（OH－） 1 K w
K sp＝c(M n＋)·c n(OH－)＝·c n(OH－)＝＝( )n＋1。
n n
[题型专练]
n 10－pH
1.(2018·银川模拟)下列有关说法中正确的是( )
A.某温度时的混合溶液中c(H＋)＝
时水的离子积常数)
K w mol·L－1，说明该溶液呈中性(K w为该温度B.由水电离出的c(H＋)＝10－12mol·L－1 的溶液中：Na＋、Ba2＋、HCO－3 、Cl－可以
K W K sp （Ag 2CrO 4） c （CrO ） 大量共存
C.已知 K sp (AgCl)＝1.56×10－10，K sp (Ag 2CrO 4)＝9.0×10－12，向含有 Cl －、CrO 2－
4且浓度均为0.010 mol·L －1 溶液中逐滴加入0.010 mol ·L －1 的AgNO 3溶液时，CrO
2－4 先产生沉淀
D.常温下 pH ＝7 的 CH 3COOH 和 NaOH 混合溶液中，c (Na ＋)>c (CH 3COO －) 解析 该混合溶液中 c (H ＋)＝ mol·L －1，可得 c 2(H ＋)＝K W ＝c (H ＋)·c (OH －)， c (H ＋)＝c (OH －)，则溶液呈中性，A 正确；由水电离出的 c (H ＋)＝10－12mol·L －1
的溶液中，存在大量 H ＋或 OH －，HCO －
3 在溶液中一定不能大量共存，B 错误； K
sp （AgCl ） 1.56 × 10－10 析出沉淀时， AgCl 溶液中 c (Ag ＋ )＝ ＝ mol·L － 1＝
c （Cl －） 0.01 1.56×10－ 8mol·L － 1， A g 2CrO 4 溶液中 c (Ag ＋ )＝ ＝
mol·L －1＝3×10－5mol·L －1，所需 c (Ag ＋)越小，则先生成沉淀，两种阴离子产生
沉淀的先后顺序为 Cl －、CrO 2－
4 ，即 Cl －先产生沉淀，C 错误；D.常温下 pH ＝7的 CH 3COOH 和 NaOH 混合溶液中，c (H ＋)＝c (OH －)，根据电荷守恒可知：c (Na ＋) ＝
c (CH 3COO －)，D 错误。 答案 A
2.室温下，H 2SO 3 的电离平衡常数 K a1＝1.0×10－2、K a2＝1.0×10－7。
(1) 该 温 度 下 NaHSO 3 的 水 解 平 衡 常 数 K h ＝
， NaHSO 3 溶 液 的
pH
(填“＞”、“＜”或“＝”)7；若向 NaHSO 3 溶液中加入少量 I 2，则
c （H 2SO 3） 溶液中 将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
c （HSO ）
(2) 0.1 mol/L Na 2SO 3溶液的pH ＝ ，从平衡移动的角度解释SO 2－3 的K h1＞ K h2。
。
c （HSO ）·c （H ＋）
解析 (1)K a1＝ ， 由 HSO －3 ＋ H 2O H 2SO 3＋ OH － ， K h ＝
c （H 2SO 3）
c （H 2SO 3）·c （OH －） c （H 2SO 3）·c （OH －）·c （H ＋） K w
＝ ＝ ＝1.0×10－12＜K a2，这说明
c （HSO ） c （HSO ）·c （H ＋） K a1
HSO －3 的电离能力强于水解能力，故溶液显酸性，pH ＜7；当加入少量 I 2 时，＋4 价的硫元素被氧化，溶液中有硫酸(强酸)生成，导致溶液的酸性增强，
c （H 2SO 3）
c (H ＋)增大，c (OH －)减小，但因温度不变，故 K h 不变，则 增大。(2)同
c （HSO ）
9.0 × 10－12 0.01
K w
理可求出K h1＝＝1.0×10－7，Na2SO3溶液的碱性主要由SO 2－3的一级水解决K a2
定，设溶液中c(OH－)＝x mol/L，则c(HSO－3 )≈x mol/L、c(SO2－3)＝0.1 mol/L－x mol/L≈0.1 mol/L，利用水解平衡常数易求出x＝1.0×10－4 mol/L，pH＝10。一级水解产生的OH－对二级水解有抑制作用，导致二级水解程度降低。
答案(1)1.0×10－12 ＜增大
(2)10 一级水解产生的OH－对二级水解有抑制作用
3.(2018·湖北联考)已知K、K a、K w、K h、K sp分别表示化学平衡常数、弱酸的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。
(1)有关上述常数的说法正确的是(双选；填选项字母)。
a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度
b.它们的大小都随温度的升高而增大
c.常温下，CH3COOH 在水中的K a大于在饱和CH3COONa 溶液中的K a
d.一定温度下，在CH3COONa 溶液中，K w＝K a·K h
(2)25 ℃时，将a mol·L－1 的氨水与0.01 mol·L－1 的盐酸等体积混合所得溶液中c(NH＋4 )＝c(Cl－)，则溶液显(填“酸”“碱”或“中”)性；用含a 的代数式表示NH3·H2O 的电离常数K b＝。
(3)25 ℃时，H2SO3HSO－3 ＋H＋的电离常数K a＝1×10－2mol·L－1，则该温度下pH＝3、c(HSO－3 )＝0.1 mol·L－1 的NaHSO3溶液中c(H2SO3)＝。(4)高炉炼铁中发生的反应有
FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g) ΔH<0
该反应的平衡常数表达式K＝；
已知1 100 ℃时，K＝0.25，则平衡时CO 的转化率为；在该温度下，若测得高炉中c(CO2)＝0.020 mol·L－1，c(CO)＝0.1 mol·L－1，则此时反应速率是v
正v
逆
(填“>”“<”或“＝”)。
(5)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的K sp分别为8.0×10－38、1.0×10－11，向浓度均为0.1 mol·L－1 的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液，要使Fe3＋完全沉淀而Mg2＋不沉淀，应该调节溶液pH 的范围是。(已知lg 2＝0.3，离子浓度低于10－5mol·L－1 时认为沉淀完全)
解析 (1)对于正反应为放热反应的化学平衡，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，b 选项错误；温度不变，CH 3COOH 的电离常数不变，c 选项错误。(2)
根据电荷守恒得 c (H ＋)＋c (NH ＋
4 )＝c (Cl －)＋c (OH －)，因为 c (NH ＋4 )＝c (Cl －)，所以 c （NH ）·c （OH －）
5 × 10－3 × 10－7
c (H ＋)＝c (OH －)，故溶液显中性。K b ＝ ＝ ＝
10－9
c （H ＋）·c （HSO ） c （NH 3·H 2O ） 0.5a －5 × 10－3
。(3)由 K a ＝ ，代入数据得 c (H 2SO 3)＝0.01 mol·L －1。(4)根
a －0.01
c （H 2SO 3） c （CO 2）
据方程式可得 K ＝ ； 设开始时 c (CO)＝ a mol·L － 1， 平衡时 c (CO 2)＝ b
c （CO ） b b b
mol·L －1，则 ＝0.25，得 a ＝5b ，则平衡时 CO 的转化率为 ＝ ×100%＝20%；
a －
b Q
c （CO 2）
a 5b
3＋ 3 － 3＋
c ＝
c （CO ） ＝0.20<0.25，故 v 正>v 逆。(5)K sp [Fe(OH)3]＝c (Fe )·c (OH )，Fe 8.0 × 10－38
完全沉淀时 c 3(OH －)＝ ，得 c (OH －)＝2×10－11mol·L －1，pH ＝3.3，
10－5
1.0 × 10－11
Mg(OH)2 开始沉淀时 c 2(OH －)＝ ＝1.0×10－10，得 c (OH －)＝1×10－
0.1
5mol·L －1，pH ＝9，调节 pH 范围为[3.3，9)。
10－9
答案 (1)ad (2)中 (3)0.01 mol·L －1
a －0.01
(4) c （CO 2）
c （CO ） 20% > (5)[3.3，9)
“”
“”
At the end, Xiao Bian gives you a passage. Minand once said, "people who learn to learn are very happy people.". In every wonderful life, learning is an eternal theme. As a professional clerical and teaching position, I understand the importance of continuous learning, "life is diligent, nothing can be gained", only continuous learning can achieve better self. Only by constantly learning and mastering the latest relevant knowledge, can employees from all walks of life keep up with the pace of enterprise development and innovate to meet the needs of the market. This document is also edited by my studio professionals, there may be errors in the document, if there are errors, please correct, thank you!