第三章 微专题四 四大平衡常数的综合应用-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1 化学反应原理【导与练】高中同步全程学习word（人教版）山东专用

微专题四　四大平衡常数的综合应用 一、四大平衡常数的比较 常数 受温度 的影响 表达式 电离常 数Ka 或Kb 随温度升高而增大 HAH++A- Ka= BOHB++OH- Kb= 水的离 子积常 数Kw 随温度升高而增大 H2OH++OH- Kw=c(H+)·c(OH-) 盐的水 解常数 Kh 随温度升高而增大 A-+H2OHA+OH- Kh= 溶度积 常数　 大多数随温度升高而增大,少数会减小,如:Ca(OH)2 MmAn(s) m(aq)+nAm-(aq) Ksp=cm(Mn+)·cn(Am-) 二、四大平衡常数间的关系 1.Kh=或 如:HC+H2OH2CO3+OH- Kh== = C+H2OHC+OH- Kh== = 2.某些沉淀的Ksp与Kw的关系 M(OH)n(s)(aq)+nOH-(aq) Ksp=c()·cn(OH-)=c(Mn+)·[]n=c(Mn+)·()n 3.四大平衡同化学平衡一样都为动态平衡,平衡的移动符合平衡移动原理(勒夏特列原理),Ka、Kb、Kh、Kw、Ksp不随其离子浓度的变化而变化,只与温度有关,随温度的升高而增大(部分Ksp除外),在温度一定时,平衡常数不变,与化学平衡是否移动无关。 三、四大平衡常数的应用 1.判断平衡移动方向 (1)Q与K的关系 两者表达式相同,若Q<K,平衡正向移动;若Q=K,平衡不移动;若Q>K,平衡逆向移动。 (2)Q与Ksp的关系 当Q>Ksp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=Ksp时,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;当Q<Ksp时,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。 2.溶液中离子浓度比值大小的判断 如将醋酸加水稀释,在稀释过程中,c(H+)减小,由于电离平衡常数为,此值不变,故的值增大。 3.利用Ksp计算沉淀转化时的平衡常数 反应AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K==。 4.利用四大平衡常数进行有关的计算 [典型例题] (1)将CuCl先水解再加热分解可得到纳米Cu2O。CuCl水解的反应为CuCl(s)+H2O(l)CuOH(s)+Cl-(aq)+H+(aq),该反应的平衡常数K与此温度下Kw、Ksp(CuOH)、Ksp(CuCl)的关系为K=　　　　　。  (2)常温下,测得CaSO3悬浊液的pH=9,已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.3×10-8,忽略第二步水解,则CaSO3的第一步水解常数Kh约为　　　　　,Ksp(CaSO3)约为　　　　　。  (3)反应H2S(aq)+C(aq)CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数为　　　　　。[已知Ksp(CuS)=1.25×10-36,H2S的Ka1=1×10-7,Ka2=1×10-13]  解析:(1)CuCl水解的反应为CuCl(s)+H2O(l)CuOH(s)+Cl-(aq)+H+(aq),该反应的平衡常数K=c(H+)·c(Cl-)=×=。 (2)Kh==≈1.6×10-7; S+H2OHS+OH- Kh===1.6×10-7,所以c(S)=6.25×1 mol·L-1,所以Ksp(CaSO3)=c(C)·c(S)≈4.0×10-7。 解析:(3)H2S(aq)+C(aq)CuS(s)+2H+(aq) K= CuS(s)C(aq)+(aq) Ksp(CuS)=c(C)·c() H2S(aq)H+(aq)+HS-(aq) Ka1= HS-(aq)H+(aq)+(aq) Ka2= K===8×1015。 答案:(1)　(2)1.6×10-7　4.0×10-7　(3)8×1015 有关K的计算方法 第一步:列出所求平衡常数的表达式。 第二步:①从题目中找出各种离子的浓度值,直接代入求解;②借助于其他的平衡常数求解(即已知某反应的平衡常数求另一反应的平衡常数)。 [跟踪训练] 已知K、Ka、Kw、Kh、Ksp分别表示化学平衡常数、弱酸的电离常数、水的离子积常数、盐的水解常数、难溶电解质的溶度积常数。 (1)下列有关上述常数的说法正确的是　　　　(填字母)。  a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度 b.它们的大小都随温度的升高而增大 c.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka d.一定温度下,在CH3COONa溶液中,Kw=Ka·Kh (2)25 ℃时,H2SO3HS+H+的电离常数Ka=1×10-2,则该温度下pH=3、c(HS)=0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液中c(H2SO3)=　　　　。  (3)高炉炼铁中发生的反应有: FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)　Δ