平衡常数
1、一定温度下，在一固定容积的密闭容器中，可逆反应A(s)＋3B(g)2C(g)达到平衡时，下列说法正确的是()
①C的生成速率和C的分解速率相等②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B③气体密度不再变化④混合气体的总压强不再变化⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶2 ⑥混合气体的平均相对分子质量不变
A．②④⑤B．①③④⑥C．①②④⑥D．①②③④⑤
2、在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L。当反应达到平衡时可能存在的数据是() A．SO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/L B．SO3为0.25 mol/L
C．SO3、SO2均为0.15 mol/L D．SO3为0.4 mol/L
3、把6 mol A和5 mol B两气体通入容积为4 L的密闭容器中，一定条件下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋x D(g)ΔH<0,5 min达平衡，此时生成2 mol C，测得D的平均反应速率为0.1 mol/(L·min)。下列说法中正确的是()
A．降低平衡体系的温度，逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡正向移动
B．恒温下达到平衡的标志是C和D的生成速率相等
C．A的平均反应速率为0.15 mol/(L·min) D．B的转化率为25%
4 、已知常温常压下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ/mol。在同温同压下向一密闭容器甲中通入1 mol N2和3 mol H2，反应完成时放出热量为Q1kJ，向另一体积相同的密闭容器乙中通入1.
5 mol N2和3 mol H2，相同条件下反应完成时放出热量为Q2kJ，则下列关系正确的是() A．2Q2＝Q1＝92.4 B．Q2 5、下列化学平衡一定发生移动的是() A．平衡混合物中各组分的浓度发生改变B．正、逆反应速率发生改变 C．组分中某物质的转化率发生改变D．体系的压强增大 6、放热反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)达平衡后，若分别采取下列措施：①增大压强②减小NO2的浓度③增大O2浓度④升高温度⑤加入催化剂，能使平衡向正反应方向移动的是() A．①②③B．②③④C．③④⑤D．①②⑤ 7、将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是() A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应 B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅 C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍 D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的 颜色变浅 8、下图是可逆反应A＋2B2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件 改变(先降温后加压)而变化的情况，由此可推断() A．正反应是吸热反应 B．若A、B是气体，则D是液体或固体 C．逆反应是放热反应 D．A、B、C、D均为气体 9在密闭容器中发生反应：a A(g) c C(g)＋d D(g)反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍。下列叙述正确的是() A．A的转化率变大B．平衡向正反应方向移动C．D的体积分数变大D．a 10、已知反应m X(g)＋n Y(g) q Z(g)的ΔH<0，m＋n>q，在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是() A．通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动B．X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍C．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小D．增加X的物质的量，Y的转化率降低 11、对已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是() ①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物的浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了适宜的催化剂 A．②⑤B．①②C．③⑤D．④⑥ 12.在5 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体，在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)， 达到平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的56 ，则A 的转化率为( ) A ．67% B ．50% C ．25% D ．5% 13.实验室用4 mol SO 2与2 mol O 2在一定条件下进行下列反应：2SO 2(g )＋O 2(g ) 2SO 3(g ) ΔH ＝－196.64 kJ ·mol －1，当放出314.624 kJ 热量时，SO 2的转化率为( ) A ．40% B ．50% C ．80% D ．90% 22 的物质的量浓度相等时，此反应 ( ) A ．已达平衡状态 B ．未达平衡状态，反应正向进行 C ．未达平衡状态，反应逆向进行 D ．无法确定 15.已知：CO (g )＋H 2O (g ) CO 2(g )＋H 2(g ) ΔH ＝－41 kJ /mol 相同温度下，在体积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下： 容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达平衡过程体系能量的变化 CO H 2O CO 2 H 2 ① 1 4 0 0 放出热量：32.8 kJ ② 0 0 1 4 吸收热量：Q 下列说法中不正确的是( ) A ．容器①中反应达平衡时，CO 的转化率为80% B ．容器①中CO 的转化率等于容器②中CO 2的转化率 C ．平衡时，两容器中CO 2的浓度相等 D ．容器②中Q ＝32.8 kJ 16、在一定温度下，反应12H 2(g)＋12 X 2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol 的HX(g)通入体积为 1.0 L 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% 15.某温度下，对于反应N 2(g )＋3H 2(g ) 2NH 3(g ) ΔH ＝－92.4 kJ /mol 。N 2的平衡转化 率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A ．将1 mol 氮气、3 mol 氢气，置于1 L 密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4 kJ B ．平衡状态由A 变到B 时，平衡常数K(A ) C ．恒温恒容下，平衡后加入N 2，上述反应的ΔH 减小 D ．若初始n(N 2)∶n(H 2)＝1∶3，则N 2和H 2转化率相等 16.将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： ①NH 4I(s) NH 3(g)＋HI(g)； ②2HI(g) H 2(g)＋I 2(g)。达到平衡时，c (H 2)＝0．5 mol·L －1，c (HI)＝4 mol·L － 1，则此温度下反应 ①的平衡常数为________，反应②的平衡常数为________，相同温度下H 2(g)＋I 2(g) 2HI(g)的平衡 常数为________。 17、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应： CO 2(g)＋H 2(g) CO(g)＋H 2O(g)，其化学平衡常数K 和温度t 的关系如下表： t /℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式为K ＝________。 (2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是________。 A ．容器中压强不变 B ．混合气体中c (CO)不变 C ．混合气中CO 2的体积分数不变 D ．c (CO 2)＝c (CO) (4)某温度下，平衡浓度符合下式：[CO 2]·[H 2]＝[CO]·[H 2O]，试判断此时的温度为________℃。 化学平衡常数及其计算训练题 1．O 3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O 3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应① O 3 2 ＋[O] ΔH >0 平衡常数为K 1； 反应② [O]＋O 32 ΔH <0 平衡常数为K 2； 总反应：2O 3 2 ΔH <0 平衡常数为K 。 下列叙述正确的是( ) A ．降低温度，总反应K 减小 B ．K ＝K 1＋K 2 C ．适当升温，可提高消毒效率 D ．压强增大，K 2减小 解析：选C 降温，总反应平衡向右移动，K 增大，A 项错误；K 1＝ c 2 c c 3 、 K 2＝ c 2 2 c c 3 、K ＝c 3 2c 2 3 ＝K 1·K 2，B 项错误；升高温度，反应①平衡向右移动， 反应②平衡向左移动，c ([O])增大，可提高消毒效率，C 项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D 项错误。 2．将一定量氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)加入密闭容器中，发生反应NH 2COONH 4 3 (g)＋CO 2(g)。该反应的平衡常数的负对 数(－lg K )值随温度(T )的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是( ) A ．该反应的ΔH >0 B ．NH 3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 C ．A 点对应状态的平衡常数K (A)的值为10－2.294 D ．30 ℃时，B 点对应状态的v 正 化学平衡常数解题策略 ————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期： 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。 （1)化学平衡常数K只针对达到平衡状态的可逆反应适用，非平衡状态不适用。 (２）化学平衡常数K的表达式与可逆反应的方程式书写形式有关。对于同一可逆反应,正反应的平衡 常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即:Ｋ正＝1/K逆。 (3)K值越大,表示反应进行的程度越大，反应物转化率或产率也越大。 （4）Ｋ值不随浓度或压强的改变而改变，但随着温度的改变而改变。 (5）一般情况下,对于正反应是吸热反应的可逆反应,升高温度,Ｋ值增大；而对于正反应为放热 反应的可逆反应,升高温度,K值减少。 2、由于固体浓度为一常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。 3、由于水的物质的量浓度为一常数(55.6 moｌ·L－１），因平衡常数已归并,书写时不必写出。 【最新整理，下载后即可编辑】 课时跟踪检测（九） 化学平衡常数 1．下列关于平衡常数K 的说法中，正确的是( ) ①平衡常数K 只与反应本身及温度有关 ②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K ③加入催化剂不改变平衡常数K ④平衡常数K 只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关 A ．①② B ．②③ C ．③④ D ．①③ 解析：选D 平衡常数K 是一个温度常数，只与反应本身及温度有关，催化剂不能改变化学平衡，故加入催化剂不改变平衡常数K 。 2．可逆反应：C(s)＋H 2O(g) CO(g)＋H 2(g)在t ℃下达到 平衡，其平衡常数可表示为( ) A ．K ＝c C ·c H 2O c CO ·c H 2 B ．K ＝c CO ·c H 2c C ·c H 2O C ．K ＝c H 2O c CO ·c H 2 D ．K ＝c CO ·c H 2c H 2O 解析：选D C 是固体，它的浓度视为“1”，在平衡常数表达式中不出现。 3．在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K 值分别是 ①H 2＋F 22HF K ＝1047 ②H 2＋Cl 2 2HCl K ＝1017 ③H 2＋Br 2 2HBr K ＝109 ④H 2＋I 22HI K ＝1 比较K 值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( ) A ．①②③④ B ．④②③① C ．①④③② D ．无法确定 解析：选A 化学平衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故A 正确。 4．对于可逆反应：C(s)＋CO 2(g)2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K 。下列条件的变化中，能使K 值发生变化的是 ( ) A ．将C(s)的表面积增大 B ．增大体系的压强 C ．升高体系的温度 D ．使用合适的催化剂 解析：选C 化学平衡常数只受温度的影响，温度变化，K 值才发生变化；平衡常数的大小与浓度、压强以及是否使用催化剂无关。 5．某温度下气体反应达到化学平衡，平衡常数K ＝c A ·c 2B c 2E ·c F ，恒容时，若温度适当降低，F 的浓度增加。下列说法中正确的是( ) A ．增大c (A)、c (B)，K 增大 高三化学二轮复习—三大平衡常数 1、理解化学平衡常数、电离平衡常数、溶度积的含义，会书写相应的表达式。 2、能利用化学平衡常数进行简单的计算。 3、知道平衡常数的应用。 一、自主复习： 1、平衡常数表达式： 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： 如CH 3COOH CH 3COO -+ H +，电离平衡常数 。 Fe(OH)3(s) Fe 3+(aq )+ 3OH -(aq ), 溶度积常数 。 2、平衡常数的意义： （1）化学平衡常数K 的大小能说明反应进行的程度（也叫反应的限度）。K 值越大，表明反应进行得越 ；K 值越小，表示反应进行得越 。 （2）弱酸、弱碱的电离常数能够反映弱酸、弱碱酸碱性的相对强弱。 电离常数越大，弱酸(碱)的酸(碱)性越 ， 反之,则越 。 （3）难溶电解质的K sp 的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 思考：根据下表的数据可以出什么结论？ 结论：Ksp 和S 均可衡量物质在水中的溶解能力，只有相同类型的物质才有Ksp 越大S 越 的结论。 3、平衡常数的影响因素： 平衡常数只与 有关。 若正反应是吸热反应，升高温度，K ；若正反应是放热反应，升高温度，K 。 二、平衡常数的应用 1、利用K 值判断反应的热效应 例1、现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。 火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS ）通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至1373-1573K ，使锌蒸馏出来。主要反应为：①焙烧炉中：2ZnS+3O 2＝2ZnO+2SO 2 ②鼓风炉中：2C+O 2＝2CO ③鼓风炉中：ZnO （s ）+CO （g ） Zn(g)+CO 2（g ） ⑴请写出反应③的平衡常数表达式K= ， ⑵若在其它条件不变时，在鼓风炉中增大CO 的浓度，平衡将向 移动，此时平衡常数 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 2、利用K 值计算反应的转化率 例2．（2010北京）.某温度下，H 2（g ）＋CO 2（g ） H 2O （g ）＋CO （g ）的平衡常数K ＝9/4。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H 2（g ）和CO 2（g ），其起始浓度如下表所示。 相同温度下 K sp S AgCl 1．8×10-10 1．5×10-4 Ag 2CO 3 8．1×10-12 3．2×10-3 化学平衡常数练习题 1．将固体4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： ①4I(s)3(g)＋(g) ②2(g)H2(g)＋I2(g) 达到平衡时，c(H2)＝0.5 ，c()＝4 ，则此温度下反应①的平衡常数为 () A．9B．16 C．20D．25 解析：根据题意 2(g)H2(g)＋I2(g) 平衡浓度：4 0.5 起始浓度：c()＝平衡量＋变化量 ＝4 ＋0.5 ×2＝5 则c(3)＝c()起始浓度＝5 根据平衡常数定义：K＝c(3)·c() ＝5 ×4 ＝20 ()2，故C项正确． 答案：C 2．硝酸生产工艺中，在吸收塔里发生如下反应：32＋H2O23＋(正反应为放热反应)，为提高2的转化率，理论上应该采取的措施是 () A．减压B．增压 C．升温D．加催化剂 解析：该反应为气体体积减小的反应，且放热，为提高2的转化率，可采用增大压强或降低温度的方法． 答案：B 3．高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝.恒容时，温度升高，H2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，H2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＋H22＋H2 解析：由题中平衡常数的表达式可知该反应为：2(g)＋H2(g)(g)＋H2O(g)，D 项错误；升高温度，H2浓度减小，说明平衡向右移动，该反应的正反应为吸热反应，A项正确；该反应为反应前后气体体积不变的反应，增大压强对该反应的平衡无影响，增大压强氢气浓度相应增大，B项错误；对任何反应来说，升高温度反应速率都增大，C项错误．答案：A 4．下列关于判断过程的方向的说法正确的是 () A．所有自发进行的化学反应都是放热反应 B．高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应 C．由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程 D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同 解析：自发进行只能用来判断过程的方向，而不能判断反应的热效应，A项错；高温高压的条件下，低能量的石墨转化为高能量的金刚石，是一个非自发的化学反应，B项错；同一物质的固、液、气三种状态中，气态的混乱度最大，熵值最大，D项错．答案：C 5．将H2(g)和2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2(g)＋2(g)2(g)ΔH<0，平衡时2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时2(g)的转化率为与b的关系是 () A．a>b B．a＝b C．ab. 答案：A 6．反应(g)＋(g)(g)ΔH＝Q，生成物C的质量分数与压强p和温度的关系如下图，方程式中的化学计量数和Q值符合图象的是 () A．a＋b 对于一般的可逆反应： m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， 在一定温度下达到平衡时： K＝c p(C)·c q(D) c m(A)·c n(B)以一元弱酸HA为例： HA H＋＋A－，电离常数K a＝ c(H＋)·c(A－) c(HA) 考点一 化学平衡常数 常考题型 1.求解平衡常数； 2．由平衡常数计算初始(或平衡)浓度； 3．计算转化率(或产率)； 4．应用平衡常数K 判断平衡移动的方向(或放热、吸热等情况)。 对 策 从基础的地方入手，如速率计算、“三阶段式”的运用、阿伏加德罗定律及其 推论的应用、计算转化率等，这些都与化学平衡常数密不可分(严格讲电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡也是化学平衡，只是在溶液中进行的特定类型的反应而已)，要在练习中多反思，提高应试能力。 [应用体验] 1．高炉炼铁过程中发生的主要反应为1 3Fe 2O 3(s)＋CO(g) 2 3 Fe(s)＋CO 2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下： 温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 请回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式K ＝________，ΔH ________0(填“>”“<”或“＝”)； (2)在一个容积为10 L 的密闭容器中，1 000 ℃时加入Fe 、Fe 2O 3、CO 、CO 2各1.0 mol ，反应经过10 min 后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v (CO 2)＝________，CO 的平衡转化率＝________。 2．已知可逆反应：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g) ΔH ＞0，请回答下列问题： (1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c (M)＝1 mol/L ， c (N)＝2.4 mol/L ；达到平衡后，M 的转化率为60%，此时N 的转化率为________。 (2)若反应温度升高，M 的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c (M)＝4 mol/L ，c (N)＝a mol/L ；达到平衡后，c (P)＝2 mol/L ，a ＝________。 (4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c (M)＝c (N)＝b mol/L ，达到平衡后，M 的转化率为________。 难点3 有关化学平衡常数的计算 【命题规律】 化学平衡常数及与化学平衡有关的计算属高频考点。本考点往往结合化学平衡移动、反应物的转化率等综合考察，解题通常需运用“三段式”。题型以填空题为主，选择题较少，难度中等偏上。考查的核心素养以变化观念与平衡思想为主。 【备考建议】 2020年高考备考应重点关注分压平衡常数（K p）的计算。 【限时检测】（建议用时：30分钟） 1.（2018·河北省衡水中学高考模拟）T℃，分别向10ml浓度均为1mol/L的两种弱酸HA、HB中不断加水稀释，并用pH传感器测定溶液pH。所得溶液pH的两倍(2pH) 与溶液浓度的对数(1gc) 的关系如图所示。下列叙述正确的是己知：（1）HA的电离平衡常数K a=[c(H+)·c(A-)]/[c(HA)-c(A-)]≈c2(H+)/c(HA)；（2） pK a=-lgK a A. 弱酸的K a随溶液浓度的降低而增大 B. a 点对应的溶液中c(HA)=0.1mol/L，pH=4 C. 酸性：HA 核心素养微专题 四大平衡常数(K a、K h、K w、K sp)的综合应用 1.四大平衡常数的比较 常数符号适用体系影响因素表达式 水的离子积常数K w 任意水 溶液 温度升高, K w 增大 K w =c(OH-)·c(H+) 电离常数酸K a 弱酸 溶液 升温, K值增大 HA H++A-,电离常数K a= 碱K b 弱碱 溶液 BOH B++OH-,电离常数K b= 盐的水解常数K h 盐溶液 升温,K h 值增大 A-+H 2 O OH-+HA,水解常数K h= 溶度积常数K sp 难溶电 解质溶液 升温,大 多数K sp 值增大 M m A n的饱和溶液:K sp= c m(M n+)·c n(A m-) 2.四大平衡常数的应用 (1)判断平衡移动的方向 Q c 与K的关系平衡移动方向溶解平衡 Q c >K逆向沉淀生成 Q c =K不移动饱和溶液 Q c ①K h=②K h= (3)判断离子浓度比值的大小变化。如将NH 3·H 2 O溶液加水稀释,c(OH-)减小,由 于电离平衡常数为,此值不变,故的值增大。(4)利用四大平衡常数进行有关计算。 【典例】(2019·武汉模拟)(1)用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。 ①滴定醋酸的曲线是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ②V1和V2的关系:V1________V2(填“>”“=”或“<”)。 (2)25 ℃时,a mol·L-1的醋酸与0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后呈中性,则醋酸的电离常数为________。(用含a的代数式表示)。 【审题流程】明确意义作判断,紧扣关系解计算 【解析】(1)①醋酸为弱酸,盐酸为强酸,等浓度时醋酸的pH大,曲线Ⅱ为滴定盐酸曲线,曲线Ⅰ为滴定醋酸曲线,答案填Ⅰ; ②醋酸和氢氧化钠恰好完全反应时,得到的醋酸钠溶液显碱性,要使溶液pH=7,需要醋酸稍过量,而盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,得到的氯化钠溶液显中性,所以 高三化学错题再练班级__________ 姓名_______________ 2018-01-02 平衡常数、电离常数、水解常数、离子积常数、溶度积常数相关计算（答案附于后） ⒈将足量BaCO3（K sp=8.1×10-9）分别加入①30mL水②10mL0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL0.01mol/L氯化 钡溶液④100mL0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为（）A．①②③④Ｂ．③④①②Ｃ．④③①②Ｄ．②①④③ ⒉已知在25℃时，H2S的电离常数K a1=5.7×10-8、K a1=1.2×10-15，FeS、CuS的溶度积常数（Ksp）分别为 6.3×10-18、1.3×10-36。常温时下列说法正确的是（）（多选） A．除去工业废水中的Cu2+可以选用FeS作沉淀剂 B．将足量CuSO4溶解在0.1mol/L氢硫酸中，溶液中Cu2+的最大浓度为1.3×10-35mol/L C．因为H2SO4是强酸，所以反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4不能发生 D．FeS+2H+Fe2++H2S的平衡常数K=9.21×104 E．向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体，溶液的酸性增强 ⒊25℃时，pH=9的CH3COONa溶液和pH=9的C溶液中由水电离产生的OH—的物质的量浓度之比 为。 ⒋已知常温下K a(HClO2)=1.1×10-2，则反应HClO2+OH-ClO2-+H2O在常温下的平衡常数K= 。 ⒌常温下，K a1(H2CO3)=4.0×10-7，K a2(H2CO3)=5.0×10-11，则0.50mol/L的Na2CO3溶液的pH= 。 ⒍H3AsO3又叫路易斯酸，是一种弱酸，发生酸式电离是通过和水中的氢氧根离子结合实现的，则第一步电离方程式为；若常温时H3AsO3的第一步电离常数K a1=1.0×10-9，则常温下，0.1mol/L的溶液的pH为。 ⒎已知常温下：K sp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。常温下，在一定量的氯化铜溶液中逐滴加入氨水至过量，可观察 到先产生蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解转化成蓝色溶液。 ①当pH=8时，c(Cu2+)= mol?L-1，表明已完全沉淀（一般地，残留在溶液中的离子浓度小于 1×10-5mol?L-1时即可认为沉淀完全）。 ②常温下，发生反应：Cu2+(aq)+4NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq) K1=2.0×1013。该反应在不同起始浓度下 分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表： 用等式表示a、b、c、d、e、f之间的关系：。若向蓝色溶液中滴加少量盐酸，则Cu2+的平衡转化率降低，原因是。 ③蓝色沉淀溶解过程中存在平衡：Cu(OH)2(s)+4NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)+2OH-(aq)，则常温下，其平衡常数K2= 。 ⒏向Na2SO4溶液中加入CaCO3有大量CaSO4生成，是因为。 （请用必要的文字加以说明）。该转化过程中发生的反应的平衡常数K= 。已知K sp(CaCO3)=2.7×10-9，K sp(CaSO4)=9.0×10-6。 ⒐已知25℃时，K sp(CuOH)=2.0×10-15，K sp(CuCl)=1.0×10-6，则CuCl(s)+H2O(l)CuOH(s)+Cl-(aq)+H+(aq) 的平衡常数K= （填数值）。 ⒑向物质的量浓度均为0.1mol/L的FeCl2和MnCl2混合溶液中，滴加Na2S溶液，后沉淀的是（填离子符号）；当MnS开始沉淀时，溶液中c(Mn2+)/c(Fe2+)为。已知K sp(MnS)= 4.64×10-14，K sp(FeS)= 2.32×10-19。 平衡常数K专题解析 平衡常数K 专题 化学平衡常数统领化学平衡移动的结果分析，堪称化学平衡的精灵，是高考试题的宠儿。纵观各地高考试题，放在一起，经过排序之后，发现很美妙的一件事情，平衡常数的不同层面像一首美妙的歌曲呈现在考试题中。 一、序曲----化学平衡常数的常规考查 1、前奏---化学平衡常数的常规计算 例1．（2014·重庆理综化学卷，T11节选）氢能是最重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。储氢可借助有机物，如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢。 (g) ＋3H 2(g) 在某温度下，向恒容容器中加入环己烷，其起始浓度为amol ·L －1 ，平衡时苯的浓度为bmol ·L －1 ，该反应的平衡常数K ＝ 解析：利用三段式解题 (g) ＋3H 2(g) 高温 FeSO 4/Al 2O 3 高温 FeSO 4/Al 2O 3 起始（mol/L） a 0 0 转化（mol/L） b b 3b 平衡（mol/L） a-b b 3b 化学平衡常数K= =mol3/L3； 2、小插曲---固体物质在平衡常数表达式 中处理的技巧 例2．（2014·福建理综化学卷，T24节 选）铁及其化合物与生产、生活关系密切。 已知t℃时，反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s) (g)的平衡常数K＝0.25。 ＋CO 2 ①t℃时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO2) ＝。 ②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡。 此时FeO(s)转化率为50%，则x ＝。 解析：根据反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO (g)，平衡常数K为0.25，因为固体的浓度为 2 )/c(CO)=0.25，体积相同，所以反1，则k=c(CO 2 应达到平衡时n(CO)：n(CO2)=4:1，若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为率为50%， FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO (g) 2 起始 0.02 x 0 0 变化 0.01 0.01 0.01 0.01 平衡时 0.01 x-0.01 0.01 0.01 因为温度不变，所以平衡常数K=0.25得： 0.0.1/(x-0.01)=0.25 解得x=0.05。 二、深入考查-----化学平衡常数与平衡移动因素的辩证思维 温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。 核心素养微专题 四大平衡常数(K a、K h、K w、K sp)的综合应用 1.四大平衡常数的比较 常数符号 适用 体系 影响因素表达式 水的离 子积常数 K w 任意水 溶液 温度升高, K w增大 K w=c(OH-)·c(H+) 电离 常数 酸K a 弱酸 溶液 升温, K值增大 HA H++A-,电离常数K a= 碱K b 弱碱 溶液 BOH B++OH-,电离常数K b= 盐的水 解常数 K h盐溶液 升温,K h 值增大 A-+H2O OH-+HA,水解常数K h= 溶度 积常数 K sp 难溶电 解质溶液 升温,大 多数K sp M m A n的饱和溶液:K sp= c m(M n+)· 值增大c n(A m-) 2.四大平衡常数的应用 (1)判断平衡移动的方向 Q c与K的关系平衡移动方向溶解平衡 Q c>K逆向沉淀生成 Q c=K不移动饱和溶液 Q c ①滴定醋酸的曲线是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ②V1和V2的关系:V1________V2(填“>”“=”或“<”)。 (2)25 ℃时,a mol·L-1的醋酸与0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后呈中性,则醋酸的电离常数为________。(用含a的代数式表示)。 【审题流程】明确意义作判断,紧扣关系解计算 【解析】(1)①醋酸为弱酸,盐酸为强酸,等浓度时醋酸的pH大,曲线Ⅱ为滴定盐酸曲线,曲线Ⅰ为滴定醋酸曲线,答案填Ⅰ; ②醋酸和氢氧化钠恰好完全反应时,得到的醋酸钠溶液显碱性,要使溶液pH=7,需要醋酸稍过量,而盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,得到的氯化钠溶液显中性,所以V1 (a)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率 例1：对于反应2SO 2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。 （2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。 (b)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数 例2:反应SO 2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g) 的初始浓度均增大到3mol/L,则SO2转化率变为多少？ （c）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率 练习1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO 2 2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是： [NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求： （1）该温度下反应的平衡常数。 （2）开始时NO2的浓度。 （3）NO2的转化率。 练习2:在2L的容器中充入1mol CO和1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。 （2）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和2mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （3）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和4mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g) 物质的量为多少。 练习1、 已知一氧化碳与水蒸气的反应为 CO + H 2O(g) CO2 + H2 在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。 练习2、 合成氨反应N 2+3H22NH3在某温度下达平衡时，各物质的浓度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9 mol·L-1，[NH3]=4 mol·L-1。求该温度时的平衡常 标准平衡常数表达式的 推导 为讨论溶液体系和多相体系的平衡，我们需要首先引入一个热力学函数：化学势 。化学势是等熵等容过程每单位物质量变化所引起的体系内能变化量，也是等温等压过程每单位物质量变化所引起的体系自由能变化量，定义为： (1) 上式中，S、V为熵和体积，n i为体系第i个组分的物质量。 化学势是一个强度量，即体系在平衡时，所有子体系或组分的化学势都相等。 (2) 其中，上标表示不同的相。 对于单组分体系， (3) 上式中的星号(*)表示纯物质。 因此，对于1 mol单一组分理想气体体系，在恒温条件下： (4 ) 上式中下标id代表理想气体。 当压力升高后，理想气体状态方程不再适用，应当使用van der Waals 方程。但是，这样会使上述表达式复杂化。因此，为保持上述表达式的简洁形式，Gilbert Newton Lewis引入一个名词：逸度f (fugacity)，使上述方程对于非理想气体也能够保持原有的简洁： (5) 对于混合气体体系，上式可写为： (6) 从(4)式与(3)式的比较可以看出，对于理想气体来说，逸度就是压力。当体系压力趋于无限小时，有： (7) 类似地，对于混合体系，有： (8) 其中，x i为第i个组分的摩尔分数，P为体系的总压。 因此，非理想气体的逸度与理想气体的压力一样与各自体系的化学势相联系。逸度与压力的关系可以表达为： (9) 其中， i为逸度系数。 如果我们把(5)式的两边积分，就得到： (10) 如果我们把起始态定义为标态，那么上式就可改写为： (11) 这里，我们引入活度a (activity)。由于体系达平衡时，不同相态的化学势相等，所以对于与气相平衡的溶液相： (12) 于是得到： (13) 与逸度相似，活度与摩尔浓度的关系可以表示为： (14) 其中， i为活度系数。 根据化学势的定义，在恒温恒压下，我们有： (15) 和 2018年全国卷高考化学复习专题突破《四大平衡常数》 一、水的离子积常数 1．水的离子积常数的含义 H 2O ?H ＋＋OH － 表达式:25 ℃时,K w ＝c (H ＋)·c (OH －)＝1.0×10－14. 2．对K w 的理解 (1)K w 适用于纯水、稀的电解质(酸、碱、盐)水溶液. (2)恒温时,K w 不变;升温时,电离程度增大(因为电离一般吸热),K w 增大. 二、电离平衡常数(K a 、K b ) 1．电离平衡常数的含义 如对于HA ?H ＋＋A － ,K a ＝)A (H )A ()(H c c c -+?;BOH ?B ＋＋OH －,K b ＝(BOH))(OH )(B c c c -+?. 2．K 值大小的意义 相同温度下,K 值越小表明电离程度越小,对应酸的酸性或碱的碱性越弱. 3．影响K 值大小的外因 同一电解质,K 值只与温度有关,一般情况下,温度越高,K 值越大;此外对于多元弱酸来说,其K a 1?K a 2?K a 3. 三、水解平衡常数(K h ) 1．水解平衡常数的含义 A －＋H 2O ?HA ＋OH －,达到平衡时有K h ＝) (A (HA))(OH -c c c ?-＝K w K a .同理,强酸弱碱盐水解平衡常数与弱碱电离平衡常数K b 的关系为K h ＝K w K b . 2．影响K h 的因素 K h 值的大小是由发生水解的离子的性质与温度共同决定的;温度一定时,离子水解能力越强,K h 值越大;温度升高时,K h 值增大;对于多元弱酸阴离子或多元弱碱阳离子来说,其K h 1?K h 2?K h 3. 四、溶度积常数(K sp ) 1．溶度积常数K sp 的表达式 对于组成为A m B n 的电解质,饱和溶液中存在平衡A m B n (s)?m A n ＋(aq)＋n B m －(aq),K sp ＝c m (A n ＋)·c n (B m －). 2．影响K sp 大小的因素 对于确定的物质来说,K sp 只与温度有关;一般情况下,升高温度,K sp 增大. 3．溶度积规则 当Q c >K sp 时,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡;当Q c ＝K sp 时,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;当Q c 考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。 2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 1．概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 2．表达式 对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K＝c p?C?·c q?D? c m?A?·c n?B? (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。 3．意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q c＝c c?C?·c d?D? c a?A?·c b?B? 。 Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 深度思考 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O HCl＋HClO (2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (3)CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O (4)CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－ (5)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 3．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)＋ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3 (1)K1和K2，K1＝K22。 (2)K1和K3，K1＝1 K3。 题组一平衡常数的含义 1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K2 则4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝(用K1、K2表示)。 2．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示： t/℃700 800 830 1 000 1 200 K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 标准平衡常数表示式的推导 为讨论溶液体系和多相体系的平衡，我们需要首先引入一个热力学函数势。化学势是等熵等容过程每单位物质量变化所引起的体系内能变化量 等温等压过程每单位物质量变化所引起的体系自由能变化量，定义为: 上式中，S、V为熵和体积，n i为体系第i个组分的物质量 化学势是一个强度量，即体系在平衡时，所有子体系或组分的化学势都相等。其中，上标表示不同的相 对于单组分体系， 上式中的星号（*）表示纯物质。 因此，对于1 mol单一组分理想气体体系，在恒温条件下::化学,也是 (8) ⑷ 上式中下标id 代表理想气体。 当压力升高后,理想气体状态方程不再适用,应当使用van der Waals 方程。可 是，这样会使上述表示式复杂化。因此，为保持上述表示式的简洁形式， Gilbert Newton Lewis 引入一个名词：逸度f (fugacity), 使上述方程对于非 理想气体也能够保持原有的简洁： ch'" - / ⑸ 对于混合气体体系，上式可写为： d 比=RTd In f. 从(4)式与(3)式的比较能够看出,对于理想气体来说,逸度就是压力。当体系压 力趋于无限小时，有： lim^ = 1 PT 。F 类似地，对于混合体系，有: dG =伉=巧屛尹 pj 7 = dP = RTd InP P 其中,x i 为第i 个组分的摩尔分数，P 为体系的总压。 因此，非理想气体的逸度与理想气体的压力一样与各自体系的化学势相联系。 逸 度与压力的关系能够表示为： f = V P (9) 其中，i 为逸度系数。 如果我们把(5)式的两边积分,就得到: 如果我们把起始态定义为标态，那么上式就可改写为 等，因此对于与气相平衡的溶液相 (12) 于是得到: 仙)2-⑷广财In 裁 (10 心F 叫 (11) 这里,我们引入活度a (activity) 由于体系达平衡时，不同相态的化学势相 有关化学平衡常数的计算 1. T℃，分别向10ml浓度均为1mol/L的两种弱酸HA、HB中不断加水稀释，并用pH传感器测定溶液pH。所得溶液pH的两倍(2pH) 与溶液浓度的对数(1gc) 的关系如图所示。下列叙述正确的是 己知：（1）HA的电离平衡常数K a=[c(H+)·c(A-)]/[c(HA)-c(A-)]≈c2(H+)/c(HA)；（2）pK a=-lgK a A. 弱酸的K a随溶液浓度的降低而增大 B. a 点对应的溶液中c(HA)=0.1mol/L，pH=4 C. 酸性：HA 化学平衡常数K（Kp）的计算和应用教学设计 广州市第三中学魏勤 高考情况分析： 在近几年全国卷中，直接计算平衡常数K的题目有8道。它们在《题型训练》中的位置分别是： 原理题1（2013全国甲卷28题）P178 原理题3（2014全国甲卷26题）P182 原理题4（2014全国乙卷28题）P183 原理题5（2015全国甲卷27题）P185（只写表达式） 原理题6（2015全国乙卷28题）P187（只写计算式） 原理题8（2016全国乙卷27题）P191 原理题11（2017全国乙卷28题）P196 原理题12（2017全国丙卷28题）P198 专题目标 习惯依赖计算器的学生，对于化学试卷中的计算有一种恐惧，经常是直接放弃，特别是二卷中的计算。平衡常数和压强平衡常数还涉及转化率等有关平衡的相关计算，既是化工生产中必须关注的，也是高考的必考考点和热点。 不管是速率、起始（或平衡）浓度（或物质的量）、转化率，还是平衡常数的计算，都涉及到三段式，这是学生最容易想到的方法。通过本训练，希望学生能够熟练应用三段式，掌握平衡常数和压强平衡常数的计算方法，从而克服对计算的恐惧心理。 引出问题1——直接利用数据或列三段式计算K或K p 例1．题型训练P182（2014全国甲卷26题）——直接代数型 在容积为的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。 回答下列问题： （1）……反应的平衡常数K1为。 （2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以 mol?L-1?s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。…… ②列式计算温度T是反应的平衡常数K2：。 答案:L L 【变式训练1】 上题(1)中, 若起始压强为MPa，则平衡压强p总= ；分压p(NO2)= ，p(N2O4)= ，压强平衡常数K p= 。 答案： 方法指导：根据压强平衡常数的公式，分别求出总压强分压Kp 例2．题型训练P191 （2016·新课标全国Ⅰ，27）——给出三段式部分数据 （2）CrO2－4和Cr2O2－7在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为 m ol·L－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O2－7)随c(H＋)的变化如图所示。 ②用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应化学平衡常数及其计算训练题
化学平衡常数解题策略
选修4练习化学平衡常数(精品资料).doc
三大平衡常数
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