电化学复习+化学平衡常数
专题讲座(八) 电解质溶液中的四大平衡常数
化学
(4)①已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。将等体积的Na2SO4溶液和BaCl2溶液混 合,若Na2SO4溶液的浓度为 0.02 mol· L-1,则生成BaSO4沉淀所需的BaCl2溶 液的最小浓度为 。(忽略溶液混合时体积的变化)
解析:(4)①BaCl2 溶液和 Na2SO4 溶液等体积混合,则混合溶液中 c(Na2SO4)=
化学
说明:(1)化学平衡常数是其他平衡常数的基础,“三段式”是有效解答有关
平衡计算的“万能钥匙”。
(2)除以上四大平衡常数外,还有:水解平衡常数[如 N H 4 +H2O
+ c(NH3 H2O) c(H ) H ,Kh= ] 、配位平衡常数 { 如 Ag +2NH3·H2O c(NH4 ) +
化学
专题讲座(八) 电解质溶液中的四大平衡常数
化学
1.四大平衡常数的比较
化学平衡常数 (K)
电离常数(Ka、Kb) (1)对于一元弱酸 HA: + HA H +A ,电离常数 c(H ) c(A ) Ka= c(HA) (2)对于一元弱碱 BOH: BOH B++OH-,电离 常数 Kb= c(B ) c(OH )
-
V2L 0.1mol L1 V1L 0.1mol L1 0.1 mol·L ,则混合后溶液中的 V1 9 =10 mol·L ,解得: = 。 V2 11 答案:(3)> 温度升高,水的电离程度增大,离子积常数增大 9∶11
-2 -1
20.12mL =0.100 6 mol·L-1。 20.00mL 答案:(2)2×10-5 0.100 6 mol· L-1
2024年高考总复习化学第八章微专题七电解质溶液中的四大平衡常数
下列说法正确的是( )
A.0.01 mol·L－1 Na2C2O4 溶液中满足： c(Na＋)
c（C2O24－）＋c（HC2O－4 ）<2 B.实验 2 滴加盐酸过程中存在某一点满足 c(Na＋)＝c(HC2O4－) ＋2c(C2O24－)＋c(Cl－) C.实验 3 所得上层清液中 c(C2O24－)＝2.5×10－7 mol·L－1[已知 室温时 Ksp(CaC2O4)＝2.5×10－9] D.实验 4 发生反应的离子方程式为 C2O24－＋4MnO4－＋12H＋ ===2CO2↑＋4Mn2+＋6H2O
K 增大 BOH
B＋＋OH－，电离常数
Kb＝c(Bc＋()B·cO(OHH) －)
(续表)
常数 符号 盐的水 解常数 Kh 溶度积 常数 Ksp
适用体系
盐溶液
难溶电解 质溶液
影响因素
表达式
升温， Kh 增大
A－＋H2O
OH－＋HA，水解
常数 Kh＝c(OHc(－A)·－c()HA)
升温，大多 MmAn 的饱和溶液：Ksp＝cm(Mn＋)· 数 Ksp 增大 cn(Am－)
平衡移动方向 逆向
不移动 正向
结论 溶液过饱和，有沉淀析出 溶液饱和，处于平衡状态 溶液未饱和，无沉淀析出
(2)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c（cN(HN＋4H）3·H·c2(OO)H－)，此值不 变，故cc(（NHN3H·H＋42）O)的值增大。
得到：NH3·H2O
NH＋4 ＋OH－，平衡常数 K＝c（cN(HN＋4H）3·H·c2(OO)H－)
2020届高三化学二轮复习策略—— 电解质溶液中有关平衡常数的计算
2020届高三化学二轮复习策略 —— 电解质溶液中有关平衡常数的计算1．依据电离常数表达式计算(以弱酸HA 为例)(1)K a ＝c (H ＋)·c (A －)c (HA )，若只是弱酸溶液，则c (H ＋)＝c (A －)，K a ＝c 2(H ＋)c (HA )。
(2)K a 与pH 的关系pH ＝－lg c (H ＋)＝－lg K a ·c (HA )c (A －)＝－lg K a ＋lg c (A －)c (HA )。
(3)K a 与A －水解常数K h 的关系 A －＋H 2OHA ＋OH －K h ＝c (HA )·c (OH －)c (A －)＝c (HA )·c (OH －)·c (H ＋)c (A －)·c (H ＋)＝K wK a 。
2．溶度积(K sp )的常见计算类型(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如K sp ＝a 的饱和AgCl 溶液中c (Ag ＋)＝a mol·L －1。
(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl 的K sp ＝a ，在0.1 mol·L －1的NaCl 溶液中加入过量的AgCl 固体，达到平衡后c (Ag ＋)＝10a mol·L－1。
(3)计算沉淀转化的平衡常数，如Cu 2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn 2＋(aq)，平衡常数K ＝c (Mn 2＋)c (Cu 2＋)＝c (Mn 2＋)·c (S 2－)c (Cu 2＋)·c (S 2－)＝K sp (MnS )K sp (CuS )。
题组一 有关电离常数的计算1．[2018·天津，10(1)]CO 2可以被NaOH 溶液捕获。
若所得溶液pH ＝13，CO 2主要转化为__________(写离子符号)；若所得溶液c (HCO －3)∶c (CO 2－3)＝2∶1，溶液pH ＝__________。
化学平衡常数的测定方法和计算
化学平衡常数的测定方法和计算化学平衡常数是描述化学反应系统平衡程度的重要指标，它能够提供有关反应物和生成物浓度之间的定量信息。
本文将介绍化学平衡常数的测定方法和计算过程，帮助读者更好地理解和应用这一概念。
一、反应物和生成物的浓度测定要确定化学平衡常数，首先需要知道反应物和生成物的浓度。
浓度可以通过实验方法进行测定，常用的方法包括分光光度法、重量法和电化学方法等。
分光光度法是一种常用的测定反应物浓度的方法。
该方法基于反应物或生成物在特定波长下的吸光度与其浓度之间的关系，通过测量溶液的吸光度，可以间接地确定其浓度。
重量法是另一种测定浓度的方法。
该方法通过称量反应物或生成物的质量，并结合溶液的体积，可以计算出物质的浓度。
电化学方法则是利用电极在电解质溶液中的电压或电流变化来测定反应物浓度的方法。
例如，通过在溶液中测量电极电势的变化，可以间接地得出反应物浓度的信息。
二、化学平衡常数的计算一旦获得了反应物和生成物的浓度数据，就可以进一步计算化学平衡常数。
化学平衡常数（K）定义为在给定温度下，反应物浓度与生成物浓度的比值的乘积：K = [C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b其中，A、B为反应物，C、D为生成物，a、b、c、d分别表示各个物质的反应物和生成物的系数。
根据上述化学平衡常数的定义，可以通过将反应物和生成物的浓度代入方程，计算出化学平衡常数的数值。
在实际操作中，常常需要利用计算机或计算器进行计算。
值得注意的是，化学平衡常数是与温度密切相关的。
在不同的温度下，同一反应的平衡常数数值可能会有所不同。
因此，在测定和计算平衡常数时，需要确保温度的准确性。
三、应用案例为了更好地理解化学平衡常数的测定和计算方法，以下是一个应用案例：假设有一种气相反应：A(g) + B(g) ↔ C(g) + D(g)，当反应维持在一定温度下时，反应物A、B和生成物C、D浓度分别为0.5 M、0.2 M和0.1 M。
我们希望确定反应的平衡常数。
化学平衡常数的计算和测定
化学平衡常数的计算和测定化学平衡常数是化学反应反应物与生成物的浓度之间的关系的定量表达式，通常表示为Kc或Kp。
这个常数可以用来预测反应的方向和浓度的变化，并为化学工业中的反应提供重要的信息。
在本文中，我们将探讨化学平衡常数的计算和测定方法。
一、计算化学平衡常数化学平衡常数是指达到平衡时化学反应物与生成物浓度之比的值。
对于一个反应A+B ⇄ C+D，它的平衡常数Kc可以表示为：Kc=[C][D]/[A][B]其中方括号表示浓度，单位是摩尔/升。
这个式子表明，在平衡时，反应物的浓度乘积与生成物的浓度乘积之比为一个常数，即平衡常数Kc。
平衡常数的值可以用实验测定得到，也可以通过参考化学反应的方程式以及相关物质的性质，根据一定的数学方法推导出来。
当我们知道反应的平衡常数时，可以根据下列的规律推断反应方向：1. 如果Kc >> 1，则反应向成产物方向移动；2. 如果Kc << 1，则反应向反应物方向移动；3. 如果Kc ≈ 1，则反应达到了平衡，反应物和产物的浓度差距很小。
二、测定化学平衡常数化学平衡常数可以通过实验测定得到。
常见的测定方法有两种：比色法和电动势法。
1. 比色法比色法用于颜色变化大的反应。
这种方法适用于在反应中有某些物质生成有色物质的反应。
在实验中，我们可以用分光光度计或比色计来测量有色物质的光吸收度，从而计算出反应物和生成物的浓度比。
例如，Fe3+和SCN-可以反应生成[FeSCN]2+，这种复合物呈明显的红色。
我们可以通过测量反应后溶液的红光吸收度来确定复合物的浓度，并根据反应物与生成物的化学计量关系，计算出反应的平衡常数。
2. 电动势法电动势法用于反应产生电势变化的反应。
在电化学反应中，反应物的电势与产物的电势不同，因为它们的电化学性质不同。
通过测量反应前后的电势差，我们可以确定平衡常数。
例如，在电解NaCl产生Cl2气体的泳池中，我们可以测量反应前后的电势差，并根据Nernst方程计算出反应物和生成物的浓度比，从而确定反应的平衡常数。
高中化学的归纳化学平衡与电化学
高中化学的归纳化学平衡与电化学化学平衡是研究化学反应中物质浓度或压力不再发生变化的状态，而电化学则研究化学反应中的电流化学效应。
在高中化学中，归纳化学平衡与电化学是两个重要的内容，本文将对它们进行探讨。
一、化学平衡1.1 前言化学平衡是指在一定条件下，化学反应中反应物浓度或压力不再发生变化的状态。
它可以通过观察反应物和生成物浓度的变化来判断是否达到了平衡状态。
1.2 平衡常数平衡常数是描述反应体系在平衡状态下浓度变化关系的指标，通常用K表示。
对于一般的化学反应：aA + bB ⇌ cC + dD其平衡常数的表达式为：K = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b在某一温度下，平衡常数K的值是固定的，该值反映了反应物和生成物之间的浓度关系。
1.3 影响平衡的因素化学平衡受到浓度、温度和压力等因素的影响。
1.3.1 浓度影响当改变反应物或生成物的浓度时，平衡位置会发生变化。
根据"利用原理"，系统会偏向浓度较低的一侧，以减少反应物的浓度差。
这被称为"Le Chatelier原理"。
1.3.2 温度影响温度的变化也会导致平衡位置的移动。
大多数反应在升高温度时是吸热反应，反应物的浓度会增加，平衡位置会向右移动。
反之，在降低温度时平衡位置会向左移动。
1.3.3 压力影响对于气态反应，改变压力会导致平衡位置的移动。
当增加压力时，平衡位置会偏向生成物较少的一侧，以减少气体分子的数目。
反之，降低压力则会导致平衡位置向反应物较少的一侧移动。
二、电化学2.1 电化学基本概念电化学是研究电能与化学能之间相互转化关系的学科。
它包括电解和电池两个方面。
2.2 电解电解是指在电解质溶液中，通过外加电压使溶液中的阳离子和阴离子发生氧化还原反应的过程。
在电解过程中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。
2.3 电池电池是一种将化学能转化为电能的装置，它由两个电极和两种溶液电解质构成。
化学平衡常数的概念和含义
化学平衡常数的概念和含义化学平衡常数是描述化学反应平衡的一个重要物理量，它是在一定温度下，化学反应达到平衡时，反应物和生成物浓度（或者是压力）的比值的一个恒定值。
平衡常数的大小和反应的速率无关，而只与反应物种类和温度有关。
本文将介绍化学平衡常数的概念和含义，并探讨它在化学反应中的重要性。
一、化学平衡和平衡常数在化学反应中，当反应开始进行后，反应物逐渐消耗，生成物逐渐增加，直到达到一种相对稳定的状态，这种状态被称为化学平衡。
在平衡状态下，反应物和生成物之间的浓度或者压力保持不变，但反应仍会继续进行，只是反应速率相互之间相等，处于动态平衡的状态。
化学平衡常数K是描述化学反应平衡的定量指标。
对于一般的化学反应aA + bB ↔ cC + dD，平衡常数K的表达式为K = [C]^c[D]^d /[A]^a[B]^b ，其中[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物和生成物的浓度。
二、平衡常数的含义1. 平衡常数的大小决定了反应的方向当K>1时，平衡常数较大，表示在平衡时生成物浓度较高，反应偏向生成物的一方；而当K<1时，平衡常数较小，表示在平衡时反应物浓度较高，反应偏向反应物的一方。
当K=1时，反应物和生成物的浓度相等，反应处于平衡状态。
2. 温度对平衡常数的影响平衡常数K随温度的变化而变化，在不同温度下反应的平衡位置可能发生变化。
根据Le Chatelier原理，当温度升高时，反应向吸热方向移动以补偿其附近的热量；而当温度降低时，反应向放热方向移动以补偿其附近的热量。
因此，温度的改变会影响平衡常数的值。
3. 平衡常数与反应速率无关平衡常数只与反应物和生成物的浓度有关，而与反应的速率无关。
即使某个反应速率很快，但若平衡常数很小，则反应在达到平衡时生成物浓度仍然很低；反之，若平衡常数很大，则反应在达到平衡时生成物浓度较高。
三、应用举例1. 酸碱中和反应的平衡常数酸碱中和反应是化学中常见的反应类型，它们的平衡常数被称为酸解离常数Ka和碱解离常数Kb。
化学平衡和电化学
的电动势E＝1.015V，(E/T)p = －4.02×10-4 V· K－1。
已知Eq(Zn2+/Zn)＝-0.7630V, Eq(AgCl/Ag,Cl-)=0.2220V。
13
——化学因“理”而精彩
典型例题
例1(2002年题)： 25℃时，电池 Zn(s) | ZnCl2 (m＝0.555mol· kg-1) | AgCl(s) | Ag(s)
的电动势E＝1.015V，(E/T)p = －4.02×10-4 V· K－1。
已知Eq(Zn2+/Zn)＝-0.7630V, Eq(AgCl/Ag,Cl-)=0.2220V。 (1) 写出电池反应。(2) 求上述反应的平衡常数Kq。 解：(1) 电极反应：
Physical Chemistry
化学平衡和电化学
——化学因“理”而精彩
重要概念及相关公式
摩尔反应吉布斯函数变 DrGm = DrGmq +RTlnQp
v
压力商
Q p ( pB / p θ ) B
B
注意：对于多相反应，通常只考虑气相 组分，固相或液相的活度近似认为为1。
DrGmq = SvB mBq =SvB GB,mq = -RTln Kq 标准平衡常数 Kq=exp(-DrGmq/RT) =QP(平衡) [(DrGmq /T)/T] p,x = -DrHmq /T2 ln(K2q/K1q) = -(DrHmq /R)(1/T2 - 1/T1) (定积分) lnKq = -(D rHmq /R)(1/T ) + C (不定积分)
=8.315J· K－1· mol－1×303.15K×373.15K ×ln(0.2375/1.71×10－5)/(373.15-303.15)K =128.2kJ· mol－1
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第四章电化学
【一．原电池的构成】
1．下列能设计成原电池的反应是（）
A．NaOH+HCl=NaCl + H2O
B．AgNO3+ NaCl =AgCl↓+NaNO3
C．CH3CH2OH +3O2 =2CO2+ 3H2O
D．Cu +2HCl=CuCl2 +H2↑
2．下列属于原电池的是（）
【二．原电池正负极判断】
3．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可组成几个原电池。
若a、b 相连时a为负极；c、d相连时电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡；b、d相连时b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱为( )
A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a
4.（1）将镁棒与铝棒用导线连接后插入稀硫酸中，则
正极反应式_______________________；负极反应式_______________________
（2）将镁棒与铝棒用导线连接后插入氢氧化钠溶液中，则
负极反应式为_________________________
总反应方程为
（3）将铜棒与铝棒用导线连接后插入稀硫酸中组成原电池，铝棒作电池的极，铜棒作极；负极反应为：。
（4）将铜棒与铝棒用导线连接后插入浓HNO3中，则铝棒作电池的极，铜棒作极，电池的负极反应为：。
【三．原电池应用】
5．锌和足量的稀HCl反应时，加入少量CuSO4固体，下列叙述正确的是( ) A．反应速率减慢，产生H2的量不变
B．反应速率加快，产生H2的量不变
C．反应速率不变，产生H2的量增加
D．反应速率加快，产生H2的量减少
6．铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式。
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。
【四．电解原理】
7．如图所示装置中，属于电解池的是（）
8．用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物是H2和O2的是（）A．稀NaOH溶液B．盐酸C．MgSO4溶液D．AgNO3溶液
9．.电解下列物质的水溶液时，在阳极无气体放出的是（）
A．AgNO3 B ．CuCl2 C．NaOH D．Na2S 10．用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是（）A．CuCl2B．AgNO3C．NaCl D．H2SO4
11.用石墨为电极材料电解时，下列说法正确的是( )
A．电解NaOH溶液时，溶液浓度将减小，pH不变
B．电解H2SO4溶液时，溶液浓度将增大，pH不变
C．电解Na2SO4溶液时，溶液浓度将增大，pH不变
D．电解NaCl溶液时，溶液浓度将减小，pH不变
12．PH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是
A.NaOH
B.H2SO4
C.AgNO3
D.Na2SO4
13.电解原理在化学工业中有广泛应用。
右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X极上的电极反应式为。
② Y电极上的电极反应式为，检验该电极反应产物的
方法是。
③该反应的总反应方程式是：
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
① X电极的材料是，电极反应式是。
② Y电极的材料是，电极反应式是。
【六．化学电源】
14．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。
锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误
．．的是
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e—=Mn2O3(s)+2OH—(aq)
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
15．（2008·海南高考卷）关于铅蓄电池的说法正确的是 （ ）
A ．在放电时，正极发生的反应是Pb （s ）＋SO 2－4（aq ）＝PbSO 4（s ）＋2e －
B ．在放电时，该电池的负极材料是铅板
C ．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D ．在充电时，阳极发生的反应是PbSO 4（s ）＋2e －＝Pb （s ）＋SO 2－
4（aq ）
16．科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为甲烷，然后将甲烷通入以KOH 为电解质的燃料电池发电。
电池负极反应为 （ ） A ．CH 4－8e －＋8OH －＝CO 2＋6H 2O B ．O 2＋4H ＋＋4e －＝2H 2O
C ．CH 4＋10OH －－8e －＝CO 2－
3＋7H 2O D ．O 2＋2H 2O ＋4e －＝4OH －
17．高温下，某反应达平衡，平衡常数K = c(CO)·c(H 2O)
c(CO 2 )·c(H 2)，恒容时，温度升高， H 2浓度减小。
下列说法正确的是( )
A ．该反应的焓变为正值
B ．恒温恒容下，增大压强，H 2浓度一定减小
C ．升高温度，逆反应速率减小
D ．该反应的化学方程式为222CO H O CO H −−−→++←−−−
催化剂高温
18【2008 29 （3）】碳氢化合物完全燃烧生成CO 2和H 2O 。
常温常压下，空气中的CO 2溶
于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c(H 2CO 3)=1.5×10-5 mol/L 。
若忽略水的电离及H 2CO 3的第二级电离，则H 2CO 3HCO 3―+H ＋的平衡常数K 1 = 。
(已知：
10-5.60 = 2.5×10-6)
19【2009 28（4）】在25℃下，将a mol·L -1的氨水与0.01 mol·L -1的盐酸等体积混合，反应平
衡时溶液中c(NH 4+)=c(Cl -)，则溶液显_____________性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a 的代数式表示NH 3·H 2O 的电离常数K b =______________________________。