化学中的四大平衡

A的初始浓度－A的平衡浓度 物 A 的 转 化 率 为 ： α(A) ＝ A的初始浓度 c0A－cA ×100%＝ ×100%。 c0A
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注意 同一个反应中，反应物可以是多种，但不同反应物 的转化率可能不同；增大一种反应物的浓度，可以提高其 他反应物的转化率。工业生产中常常提高廉价原料的比 例，从而增大其他原料的利用率。 (3)电离平衡常数
章末整合
一、四大平衡不同点的比较 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。这四个方面的平衡被称为四大化 学平衡。四大平衡是中学化学知识结构的核心内容之一， 起到了支点的作用。
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1．研究对象不同 平衡 化学平衡 类型 研究 可逆的化 对象 学反应 工业 合成氨 电离平衡 溶液中的 弱电解质 水解平衡 沉淀－ － － 2. 酸式弱酸根离子如 HCO－ 、 HS 、 HSO 既不能与 OH 3 3
大量共存，又不能与 H 大量共存。
3. 有沉淀生成包括有微溶物生成的离子不能大量共存， 如 Ba2＋、
－ 2－ Ca2＋、Mg2＋、Ag＋等不能与 SO2 、 CO 4 3 等大量共存。
能够水解 溶液中的难 的盐类 溶电解质
举例
溶液中的氯 碳酸钠、 醋酸溶液、 化银、硫酸 氯化铁、 氨水等 钡、氢氧化 醋酸铵等 铁等
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2.描述方法不同
(1)化学平衡常数 对于一般可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在一温
[cC]p· [cD]q 度下达到平衡时，K＝ 。 [cA]m· [cB]n (2)平衡转化率 对于一般的化学反应：aA＋bB cC＋dD，达到平衡时反应
H＋＋OH－。水的电离程度大小是用离子积(KW)来表示的，
＋ － －14
KW＝c(H )· c(OH )，室温下，KW＝1.0×10 (5)溶度积常数 对于溶解平衡：AmBn(s)
。
mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝cm(An＋)·
cn(Bm－)，与其他常数一样，Ksp 仅受温度的影响。
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澄清溶液即没有沉淀，与无色溶液不同。
(3)遇淀粉-KI试纸变蓝色的溶液具有较强的氧化性。遇pH 试纸变蓝色的溶液显碱性。
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(18分)(1)室温时氢氧化钙的溶度积Ksp＝4.7×10－6，室温 时将9 mL 0.02 mol· L－1的氯化钙溶液与1 mL pH＝13的氢 氧化钠溶液混合后(设溶液体积可直接加和)，溶液中 ________沉淀析出(填“有”或“无”)。 (2)2.24升(标准状态)氨气通入250 mL浓度为0.1 mol· L－1的 硫酸溶液中，充分反应后溶液中各离子浓度大小为 ________(按由大到小的顺序写出各离子符号)。
①对于一元弱酸 HA ： HA cH＋· cA－ 。 cHA ②对于一元弱碱 BOH：BOH cOH · cB ＝ 。 cBOH
－ ＋
H ＋ A ，平衡常数 K ＝
＋
－
B＋＋OH－，平衡常数 K
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(4)水的离子积 水 可 以 发 生 微 弱 的 电 离 ： 2H2O H2O H3O ＋ ＋ OH － ， 或 者 表 示 为 ：
5. 能发生氧化还原反应的离子不能大量共存。如 S2 、HS 、
－ －
3 SO2 3 、 I 和 Fe 不能大量共存； MnO4 、 (NO3 、 H ) 、
－ － ＋ － － ＋ － － － 2＋ ClO－与 S2－、HS－、SO2 、 HSO 、 I 、 Fe 等不能大量 3 3 － 2－ 共存；SO2 和 S 在碱性条件下可以共存，但在酸性条件 3 － ＋ 下则由于发生 2S2－＋SO2 3 ＋6H ===3S↓＋3H2O 反应不 － 能共存。H＋与 S2O2 3 不能大量共存。
这些平衡背后的变化都具有可逆性
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2.都可以用勒夏特列原理来解释 勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件(如温 度、浓度、压强等)，平衡就向减弱这个改变的方向移动。 (1)浓度的改变。增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡 向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平 衡向逆反应方向移动。 (2)温度的改变。升高温度，平衡向吸热的方向移动，如合 成氨反应的平衡向逆反应方向移动；降低温度，平衡向放热 的方向移动，如合成氨反应的平衡向正反应方向移动。
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二、四大平衡的相同点比较 1．可逆性 所有的平衡都建立在可逆“反应”的基础上，也就是说 上述四种平衡都对应着一种可逆变化，如下表：
平衡 可逆 反应 相同点 化学平衡 化学反应 中的可逆 反应 电离平衡 弱电解质 电离的可 逆性 水解 平衡 沉淀溶 解平衡
盐类水 难溶电解 解的可 质溶解的 逆性 可逆性
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(3)压强的改变。增大压强，平衡向气态物质体积减小的方 向进行，如合成氨反应的平衡向正反应方向移动；减小压 强，平衡向气态物质体积增大的方向移动，如合成氨反应 的平衡向逆反应方向移动。 可以应用该原理解释电离平衡、盐类的水解平衡、沉淀溶 解平衡中条件的改变对平衡移动方向的影响。 三、 离子共存必考知识归纳 － － － － － 1. 所有的弱酸根离子： CH3COO 、 F 、 ClO 、 AlO2 、 SiO2 3 、
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溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。如Fe3＋与SCN 6． －不能大量共存。 审题时应注意题中给出的附加条件。 7． (1)加入铝粉后放出可燃性气体的溶液、由水电离出的c(H＋) 或c(OH－)＝1×10－10 mol· L－1的溶液都有两种可能：酸溶液 或碱溶液。 － ＋ ＋ ＋ (2)无色溶液则没有 MnO4 、Fe3 、Fe2 、Cu2 等有色离子。
＋
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4. 一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的。
－ 2－ 2－ 如 AlO－ 、 S 、 CO 、 C H O 等必须在碱性条件下才能在 2 3 6 5
溶液中存在；如 Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等必须在酸性条件下才 能在溶液中存在；Fe3＋必须在酸性较强的条件下才能在溶 液中存在(常温下，pH＝7 时不能存在)。