1、20102010考试说明考试说明要求要求1 1、理解化学平衡常数的含义,能够利用化学、理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。平衡常数进行简单的计算。2 2、了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。、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了解水的电离及离子积常数3 3、了解难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡。、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。了解溶度积的含义。基础回顾基础回顾1 1、对于可逆反应:、对于可逆反应:a a A(g)+A(g)+b b B(g)B(g)c c C(g)+C(g)+d d D(g)D(g),其中,其中a a、b
2、 b、c c、d d分别表示化学方程式中个反应分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学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 式平 衡 时,这 个 反 应 的 平 衡 常 数 表 达 式为:为:。K K=cc(C)cd(D)ca(A)cb(B)Ksp =c(Fe3+)c3(OH-)K Ka a =c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)4 4、Fe(OH)Fe(OH)3 3(s)Fe(s)Fe3+3+(aqaq)+)+3OH3OH-(aqaq),),溶度积常溶度积常数数 。2 2、如、如CH
3、CH3 3COOH CHCOOH CH3 3COOCOO-+H+H+,电离平衡常数,电离平衡常数 3 3、K Kw w 的数学表达式是的数学表达式是K Kw w=c(H+)c(OH-)平衡常数的表平衡常数的表达式是平衡时达式是平衡时各生成物浓度各生成物浓度的系数的指数的系数的指数方乘积与平衡方乘积与平衡时各反应物浓时各反应物浓度的系数的指度的系数的指数方乘积之比。数方乘积之比。知识梳理一知识梳理一平衡常数表达式平衡常数表达式例例1,1,现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。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(主要含火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnSZnS)通过浮选、焙烧使它
4、)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至至1373-1573K1373-1573K,使锌蒸馏出来。主要反应为:,使锌蒸馏出来。主要反应为:焙烧炉中:焙烧炉中:2ZnS+3O2ZnS+3O2 22ZnO+2SO2ZnO+2SO2 2 鼓风炉中:鼓风炉中:2C+O2C+O2 22CO 2CO 鼓风炉中:鼓风炉中:ZnOZnO(s s)+CO+CO(g g)Zn(g)+COZn(g)+CO2 2(g g)请写出反应请写出反应的平衡常数表达式的平衡常数表达式K=K=,c(Zn)c(CO2)c(CO)固体、纯液体的浓度可视
5、为固体、纯液体的浓度可视为1 1同温度下同温度下2 ZnO(s)+2CO(g)2Zn(g)+2CO2(g)的平衡常数为的平衡常数为 K K/,则则K K与的与的K K/,关系为关系为K/=K2例例1.1.现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。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(主要含火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnSZnS)通过浮选、焙烧使)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,在鼓风炉中加热至加热至1373-1573K1373-1573K,使锌蒸馏出来。主要反应为:,使锌蒸馏出来。主要反应为:焙烧炉中:焙烧炉
6、中:2ZnS+3O2ZnS+3O2 22ZnO+2SO2ZnO+2SO2 2 鼓风炉中:鼓风炉中:2C+O2C+O2 22CO 2CO 鼓风炉中:鼓风炉中:ZnOZnO(s s)+CO+CO(g g)Zn(g)+COZn(g)+CO2 2(g g)若在其它条件不变时,在鼓风炉中增大若在其它条件不变时,在鼓风炉中增大COCO的浓度,平的浓度,平衡将向衡将向 移动,此时平衡常数移动,此时平衡常数 (填(填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)。)。右右不变不变由由K K随温度的变化可推断正反应是吸热反应还随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。是放热。若正反应是吸热反应若正反应是吸热反应
7、,升高温度,升高温度,K K ;若正反应是放热反应若正反应是放热反应,升高温度,升高温度,K K 。增大增大减小减小2 2、平衡常数的影响因素:、平衡常数的影响因素:平衡常数只与平衡常数只与 有关,与其他因素无关。有关,与其他因素无关。温度温度知识梳理二知识梳理二 平衡常数的影响因素平衡常数的影响因素化学方程式化学方程式平衡常数平衡常数K KF F2 2+H+H2 2 2HF 2HF6.56.5 10109595Cl Cl2 2+H+H2 2 2HCl 2HCl2.572.57 10103333BrBr2 2+H+H2 2 2HBr 2HBr1.911.91 10101919I I2 2+H+
8、H2 2 2HI 2HI8.678.67 10102 2案例分析案例分析1化学反应原理化学反应原理P45卤化氢生成反应的平衡常数卤化氢生成反应的平衡常数(25)(25)知识梳理三知识梳理三平衡常数平衡常数的意义的意义1 1、平衡常数、平衡常数K K的大小能说明反应进行的程度(也叫反的大小能说明反应进行的程度(也叫反应的限度)。应的限度)。K K值越大,表明反应进行得越值越大,表明反应进行得越完全完全 ;K K值值越小,表示反应进行得越越小,表示反应进行得越不完全不完全 。案例分析案例分析2化学反应原理化学反应原理P82改编改编表表3-14 常见难溶电解质的溶度积常数和溶解度常见难溶电解质的溶度
9、积常数和溶解度(25)(25)难溶物难溶物Ksp溶解度溶解度/g难溶物难溶物Ksp溶解度溶解度/gAgCl1.810-101.510-4CaCO3 35.010-97.110-4AgBr5.410-138.410-6Ag2CO38.18.11010-12-123.23.21010-3-3AgI8.510-172.110-7Fe(OH)32.610-393.010-9 知识梳理三知识梳理三平衡常数平衡常数Ksp的意义的意义2 2、难溶电解质的、难溶电解质的K Kspsp的大小反映了难溶电解质在水中的溶解的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力。能力。一定温度下一定温度下,只有物质组成相似的两种难只
10、有物质组成相似的两种难溶电解质溶电解质,K Kspsp大大,物质的溶解度才大。物质的溶解度才大。下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(2525)案例分析案例分析 3 3、弱酸、弱碱的电离常数能够反映弱酸、弱碱、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,弱酸酸碱性的相对强弱。电离常数越大,弱酸(碱碱)的的酸酸(碱碱)性越性越强强,反之反之,则越则越弱弱 。知识梳理三知识梳理三平衡常数平衡常数Ka的意义的意义 例例2 2、已知:、已知:2525时时 H H2 2COCO3 3 HCO HCO3 3-+H+H+K Ka1a1=4.3=4.31
11、010-7-7 HCO HCO3 3-CO CO3 32-2-+H+H+K Ka2a2=5.6=5.61010-11-11 HClO ClO HClO ClO-+H+H+K Ka a=2.95=2.951010-8-8(1)(1)若把若把H2CO3、HCO3-、HClO都看作是酸都看作是酸,其中酸性其中酸性最强的是最强的是_,最弱的是最弱的是_。ClO-+H O+CO2=HCO3-+HClOH COHCO-(2)(2)请根据以上碳酸和次氯酸的电离平衡常数,写出在下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:列条件下所发生反应的离子方程式:将将COCO2 2通到
12、次氯酸钠溶液中通到次氯酸钠溶液中 利用利用K Ka a值的相对大小可用以强酸制弱酸值的相对大小可用以强酸制弱酸如某温度下,若如某温度下,若A A、B B两种酸的电离平衡常数分别为两种酸的电离平衡常数分别为K Ka1a1、K Ka2a2,若若K Ka1a1K Ka2a2,则由,则由A A酸可制得酸可制得B B酸;酸;若若K Ka1a1K Ka2a2,则由,则由B B酸可制得酸可制得A A酸;酸;平衡常数应用一平衡常数应用一同理:同理:利用利用K Kb b值的相对大小可用以强碱制弱碱值的相对大小可用以强碱制弱碱例例3.(093.(09宁夏卷宁夏卷13)13)在一定温度下,反应在一定温度下,反应 H
13、 H2 2(g)+X(g)+X2 2(g)HX(g(g)HX(g)的平衡常数为的平衡常数为1010。若将。若将1.0mol1.0mol的的HX(gHX(g)通入体积为通入体积为1.0L1.0L的密闭容器中,在该温的密闭容器中,在该温度时度时HX(gHX(g)的最大分解率接近于的最大分解率接近于 A.5%B.17%C.25%D.33%A.5%B.17%C.25%D.33%B平衡常数应用二平衡常数应用二分解率分解率(转化率转化率)的计算的计算例例4 4.水煤气(主要成分水煤气(主要成分:CO:CO、H H2 2)是重要燃料和化工原料)是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得。可用水蒸气通
14、过炽热的炭层制得。某温度下,四个容器某温度下,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的量浓度(单位:单位:mol/L)mol/L)及正逆反应速率关系如下表所示。及正逆反应速率关系如下表所示。容器编号容器编号c(H2 2O)c(CO)c(H2 2)v正正与与v逆逆关系关系0.060.600.10v正正v逆逆0.060.500.40?0.120.400.10?0.120.30?v正正v逆逆1)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。值。2)2)填写表中相应的
15、空格填写表中相应的空格K=1V V正正v v逆逆0.40V V正正v v逆逆 利用利用K K值可判断平衡移动方向值可判断平衡移动方向如某温度下,可逆反应如某温度下,可逆反应 m mA(gA(g)+)+n nB(g)pC(gB(g)pC(g)+)+q qD(gD(g)平衡常数为平衡常数为K K,若,若某时刻某时刻时,反应物和生成物的浓度时,反应物和生成物的浓度关系如下:关系如下:)()()()(BcAcDcCcQnmqp QK,V正正 V逆逆,反应向,反应向 进行进行QK,V正正 V逆逆,反应处于,反应处于 状态状态QK,V正正 V逆逆,反应向,反应向 进行进行则:则:正方向正方向逆方向逆方向平
16、衡平衡平衡常数应用三平衡常数应用三Q 为该反应的浓度商为该反应的浓度商 利用利用K K值可判断某状态是否处于平衡状态值可判断某状态是否处于平衡状态溶度积的应用:通过比较溶度积和溶液中有关离子溶度积的应用:通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积(离子积浓度幂的乘积(离子积Q QC C)的相对大小,可以判断)的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。Q QC C K Ksp,反应向反应向 进行进行Q QC C K Ksp,反应处于反应处于 状态状态Q QC C K Ksp ,反应向反应向 进行进行沉淀溶解方向沉淀溶解方向沉淀生成方向
17、沉淀生成方向平衡平衡例例5.(20085.(2008年山东年山东)某温度时,某温度时,BaSOBaSO4 4在水中的沉淀溶解平在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(衡曲线如图所示。下列说法正确的是()提示:提示:BaSOBaSO4 4(s)Ba(s)Ba2+2+(aq)(aq)SOSO4 42-2-(aq)(aq)的平衡常数的平衡常数KspKspc(Bac(Ba2+2+)c(SOc(SO4 42-2-),称为溶度积常数。,称为溶度积常数。A.A.加入加入NaNa2 2SOSO4 4可以使溶液由可以使溶液由 a a点变到点变到b b点点B.B.通过蒸发可以使溶液由通过蒸发可以使溶液
18、由 d d点变到点变到c c点点C.dC.d点无点无BaSOBaSO4 4沉淀生成沉淀生成D.aD.a点对应的点对应的KspKsp大于大于c c点点 对应的对应的KspKsp C CD1.1.化学平衡常数化学平衡常数(K K)、电离平衡常数、电离平衡常数(K Ka a或或K Kb b)、溶度、溶度积常数积常数(K Kspsp)是判断物质性质或变化的重要参数,下是判断物质性质或变化的重要参数,下列关于这些常数的计算或运用正确的是列关于这些常数的计算或运用正确的是 ()A.A.化学平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化化学平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关剂有关B.B.某亚硫酸溶液某亚硫
19、酸溶液p p4.34.3,则其一级电离平衡常数,则其一级电离平衡常数K K1 1=1.0=1.01010-8.60-8.60C.C.K Ka a(HCN(HCN)K Ka a(CH(CH3 3COOH),COOH),说明同浓度时氢氰酸的酸说明同浓度时氢氰酸的酸性比醋酸强性比醋酸强D.D.K Kspsp(AgI(AgI)K Kspsp(AgCl(AgCl),),向向AgClAgCl悬浊液中加入悬浊液中加入I I 溶液会出现黄色沉淀溶液会出现黄色沉淀 课堂训练课堂训练 在一定温度下,溴化钙、溴化银、硝酸钙和在一定温度下,溴化钙、溴化银、硝酸钙和 硝酸银在水和液氨中的溶解度若测定为下表所列硝酸银在水和液氨中的溶解度若测定为下表所列 各值(各值(g g):):写出上述四种化合物在水溶液和液氨溶液中相互发生写出上述四种化合物在水溶液和液氨溶液中相互发生反应的化学方程式。反应的化学方程式。2.水溶液中:水溶液中:2AgNO2AgNO3 3+CaBr+CaBr2 2=2AgBr+Ca(NO=2AgBr+Ca(NO3 3)2 2拓展:拓展:利用溶解度的相对大小可用以沉淀的生成、转化。利用溶解度的相对大小可用以沉淀的生成、转化。液氨中:液氨中:2AgBr+Ca(NO2AgBr+Ca(NO3 3)2 2=2AgNO=2AgNO3 3+CaBr+CaBr2 2