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化学平衡常数归纳及应用

备课组 高三化学 主备人 陈倩倩 审核人 杜红星课题化学平衡常数间相互联系及考查方式时间【考纲要求】1、了解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。

2、了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。

了解水的电离及离子积常数3、了解难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡。

了解溶度积的含义。

【活动方案】活动一 完成基础回顾11、对于可逆反应:a A(g)+ b B(g) ⇌ c C(g)+d D(g),其中a 、b 、c 、d 分别表示化学方程式中各反应物和生成物的化学计量数。

当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数表达式为: 。

2、如CH 3COOH ⇌ CH 3COO -+ H +,电离平衡常数 。

3、K w 的数学表达式是K w= 。

4、Fe(OH)3(s) ⇌ Fe 3+(aq )+ 3OH -(aq ), 溶度积常数 。

思考在相同温度下,对于同一个可逆反应,若书写方式不一样,平衡常数表达式是否一样?以合成氨反应为例进行说明。

K 1 、K 2 、K 3间的相互关系为 。

活动二 完成基础回顾2。

思考平衡常数的影响因素。

5、汽车尾气净化中的一个反应如下: NO(g)+CO(g)12N 2(g)+CO 2(g) ΔH =-373.4 kJ·mol -1 在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是活动三 分析以下数据,总结平衡常数表示的意义 表1:卤化氢生成反应的平衡常数(25°C )化学方程式 平衡常数 F 2 + H 2 ⇌ 2HF 6.5×1095 Cl 2 + H 2 ⇌ 2HCl 2.57×1033 Br 2 + H 2 ⇌ 2HBr 1.91×1019 I 2 + H 2 ⇌ 2HI 8.67×102表2:常见难溶电解质的溶度积常数和溶解度(25°C ) 难溶物 K sp 溶解度/g 难溶物 K sp溶解度/g化学方程式 平衡常数表达式N 2 + 3H 2 ⇌ 2NH 3 K 1= 1/2N 2 +3/2 H 2 ⇌ NH 3 K 2= 2NH 3 ⇌ N 2 + 3H 2 K 3=AgCl 1.8×10-10 1.5×10-4CaCO3 5.0×10-97.1×10-4 AgBr 5.4×10-138.4×10-6Ag2CO38.1×10-12 3.2×10-3 AgI 8.5×10-17 2.1×10-7Fe(OH)3 2.6×10-39 3.0×10-9表3:几种弱酸的电离常数(25°C)多元弱酸电离方程式KaCH3COOH CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+K a=1.76×10-5H2CO3H2CO3⇌HCO3- + H+HCO3-⇌CO32- + H+K a1=4.3×10-7K a2=5.6×10-11H3PO4H3PO4⇌H2PO4- + H+H2PO4-⇌HPO42- + H+HPO42-⇌PO43 - + H+K a1=7.5×10-3K a2=6.2×10-8K a3=2.2×10-13活动四完成以下各题,总结平衡常数的应用。

1、已知:25℃时H2CO3⇌HCO3- + H+K a1=4.3×10-7HCO3-⇌CO32- + H+K a2=5.6×10-11HClO ⇌ClO- + H+K a=2.95×10-8(1)若把H2CO3、HCO3-、HClO都看作是酸,其中酸性最强的是____,最弱的是___ 。

(2)请根据以上碳酸和次氯酸的电离平衡常数,写出在下列条件下所发生反应的离子方程式:①将少量的氯气通到过量的碳酸钠溶液中。

②在过量的氯水中滴入少量的碳酸钠溶液。

2、在一定温度下,反应1/2H2(g)+1/2 X2(g) ⇌HX(g)的平衡常数为10。

若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于A. 5%B. 17%C. 25%D.33%3:水煤气(主要成分:CO、H2)是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得。

某温度下,四个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其他物质的物质的量浓度(单位:mol/L)及正逆反应速率关系如下表所示。

容器编号c(H2O) c(CO) c(H2) v正与v逆关系Ⅰ0.06 0.60 0.10 v正=v逆Ⅱ0.06 0.50 0.40 ②?Ⅲ0.12 0.40 0.10 ③?Ⅳ0.12 0.30 ①? v正=v逆1)请根据上表数据计算出该温度下该反应的平衡常数的数值。

2)填写表中相应的空格【拓展延伸】一、K w、K a、K b、K sp、K h及其联系(1)一元弱酸一元强碱盐: K h=K w/K a ,(2)一元强酸一元弱碱盐: K h=(3)一元弱酸一元弱碱盐,如醋酸铵K h=(4)多元弱碱一元强酸盐,如氯化铁:Fe3+(aq)+3H2O(l)Fe(OH)3(s)+3H+(aq),水是纯液体,Fe(OH)3是固体物质不列入平衡常数。

K h=二、平衡常数之间联系的应用1、已知某反应的平衡常数求另一反应的平衡常数【例1】(2011福建高考题节选)四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。

由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:回答下列问题:(3)若把③中制得的固体TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3杂质,还可制得钛白粉。

已知25℃时,K sp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe (OH)3+3H+Fe3++H2O的平衡常数K=_____________。

2、利用平衡常数确定粒子浓度比值的变化【例2】(2011山东高考)室温下向10mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后,下列说法正确的是()A.溶液中导电粒子的数目减少B.溶液中不变C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大D.再加入10mlpH=11的NaOH溶液,混合液pH=73、利用平衡常数确定溶液中的离子浓度【例3】(原创题)已知:25℃时醋酸的电离平衡数:K a(CH3COOH)=1.8×10-5,水的离子积常数:K w=c(H+).c(OH—) = 1×10-14。

则25℃时,0.1mol·L-1CH3COONa水溶液中, c(OH-)约为()(已知:√1.8=1.34)A. 1×10-7mol/LB. 1.8×10-6mol/LC. 7.5×10-6mol/LD. 7.5×10-5mol/L4、利用平衡常数确定溶液的pH或酸碱性【例4】(2013年高考新课标Ⅱ卷)室温时,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq) Ksp=a; c(M2+)=b mol·L-1时,溶液的pH等于()A. B.C.14+D.14+【例5】若250C时某一元酸HA的电离平衡常数Ka=1×10-8,将0.1mol.L-1的HA溶液和0.1mol.L-1的NaA溶液等体积混合后,则混合溶液()A.呈中性B.呈碱性C.呈酸性D.不能确定溶液的酸碱性【例6】(2013年高考浙江化学试题)25℃时,用浓度为0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol/L的三种酸HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示。

下列说法正确的是()A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:HZ<HY<HXB.根据滴定曲线,可得K a(HY)≈10—5C.将上述HX、HY溶液等体积混合后,用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时:c(X—)>c(Y—)>c(OH—)>c(H+)D.HY与HZ混合,达到平衡时:6、利用平衡常数判断化学反应的正误【例7】(2013年高考上海化学试卷)部分弱酸的电离平衡常数如下表:弱酸HCOOH HCN H2CO3电离平衡常数(25℃)K i=1.77×10-4K i=4.9×10-10K i1=4.3×10-7K i2=5.6×10-11下列选项错误的是()A.2CN-+H2O+CO2→2HCN+CO32-B.2HCOOH+CO32-→2HCOO-+H2O+CO2↑C.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者D.等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者7、利用化学反应判断平衡常数【例8】(1)三种弱酸HA、H2B、HC,电离常数的数值为:1.8×10-5、5.6×10-11、4.9×10-10、4.3×10-7(数据顺序已打乱),已知三种酸和它们的盐之间能发生以下反应:①HA+HB-(少量)===A-+H2B②H2B(少量)+C-===HB-+HC③HA(少量)+C-===A-+HC则三种酸对应的电离常数分别为(请填空):HA H2B HCK a K a1K a2K a1.8×10-5 4.3×10-7(2)25 ℃时0.1 mol·L-1的H2D水溶液中,用氢氧化钠来调节溶液的pH,得到含有H2D、HD-、D2-三种微粒的溶液。

①当溶液的pH=7时,c(Na+)=________(填微粒间量的关系)。

②当c(Na+)=c(D2-)+c(HD-)+c(H2D)时溶液为________溶液(填物质的化学式)。

学后反思:。

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