第三章 水溶液中的离子反应与平衡 综合复习（课件） 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学选择性必修一“各类平衡常数的应用”复习课件，系统梳理了化学平衡、电离、水解及沉淀溶解四大平衡常数的定义、表达式、影响因素及内在关系，通过对比表格构建知识网络，清晰呈现知识点逻辑脉络。 其亮点在于考向分析对接高考真题情境，例题解析结合“三段式计算”“Q与K比较”等模型，培养学生科学思维与证据推理能力。分层设计从基础表达式到综合转化计算，适配不同学生需求，助力教师精准把握复习重点，提升学生问题解决能力。

各类平衡常数的应用（综合专题） 人教版高中化学选择性必修一 各类平衡常数的应用 1 考向分析 2 知识重构 3 重温经典 4 模型构建 学习目标 (1)通过对化学平衡、电离平衡、水解平衡及难溶电解质的溶解平衡等各种平衡常数的表达式及表达意义的分析，体会各类平衡常数的价值和意义; (2) 通过对典型事例的分析，体会各类平衡常数在实际问题分析过程中的具体应用;发展“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养，善于提取问题的主要矛盾，提升系统的分析问题的能力。 考向分析 卷区 题号 情景 考查方向 题给数据或信息 2025高考（陕、晋、青、宁卷） 14 16 17 以常温下溶液中以氢氧化物形式沉淀时-lg（C)与-lg（H+）的关系图为背景 沉淀溶解平衡曲 线平衡常数计算 提供-lg（C)与-lg（H+）的关系图，和Ksp大小的比较 提供Ksp的数据 利用Ksp之比，计算 溶液中离子的浓度 平衡转化率和选 择性变化关系图 以 CO₂/CO 循环在捕获 及转化等方面的应用为背景 以电解锰工业废盐的综 合回收工艺流程为背景 计算Kp 知识重构 常数 符号 适用体系 平衡关系式 表达式 Kh＝ c(HA) ·c(OH−) c(A-) Ka＝ c(H+) ·c(A−) c(HA) Kw＝ c(H+) ·c(OH−) Kb＝ c(OH-) ·c(B+) c(BOH) KSP(AmBn)＝ Cm(An+) ·Cn(Bm-) K Kw Ka Kb Kh Ksp 任何平衡体系 任何水溶液 弱酸溶液 弱碱溶液 弱离子的盐溶液 难容电解质 mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g) 化学平衡常数 水的离子积常数 电离平衡常数 水解平衡常数 沉淀溶解平衡常数 H2O ⇌H+ + OH- HA- ⇌H+ +A- BOH ⇌B+ +OH- A-+H2O ⇌HA+OH- AmBn ⇌mAn++nBm- 知识重构 1 基本特征 2 影响因素 3 四种关系 四大平衡的基本特征相同，包括逆、等、动、定、变 平衡常数都只与温度有关，温度不变，平衡常数不变 Kh= Kw Ka Kh= Kw Kb Kh2= Kw Ka1 Kh1= Kw Ka2 重温经典 例1：在一定温度下,将3molCO2和2molH2混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应: CO2(g)十H2(g) CO(g)十H2O(g) (1)该反应的化学平衡常数表达式K= 。 (2)已知在700 ℃时,该反应的平衡常数K1=0.5，则该温度下反应:CO(g) 十 H2O(g) CO2(g)+ H2(g)的平衡常数K2= , (3)反应 ½ CO2(g)+½ H2(g) ½CO(g)+ ½H2O(g)的平衡常数K3= 。 (4)已知在1000 ℃时,该反应的平衡常数K4=1.0,则该反应向 方向移动(填“吸热”或“放热”)。 (5)在1000℃下,某时刻CO2的物质的量为2mol,则此时V正 V逆(填“>”“=”或“<”)。该温度下反应达到平衡时的转化率为 。 meiyangyang8602 化学平衡常数的应用 重温经典 例1：在一定温度下,将3molCO2和2molH2混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应: CO2(g)十H2(g) CO(g)十H2O(g) (1)该反应的化学平衡常数表达式K= 。 （1）根据化学平衡常数的概念，可知该反应的平衡常数: meiyangyang8602 化学平衡常数的应用 解析： K＝ c(CO2) • c(H2) c(CO) • c(H2O) 重温经典 例1：在一定温度下,将3molCO2和2molH2混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应: CO2(g)十H2(g) CO(g)十H2O(g) (1)该反应的化学平衡常数表达式K= 。 (2)已知在700 ℃时,该反应的平衡常数K1=0.5，则该温度下反应:CO(g) 十 H2O(g) CO2(g)+ H2(g)的平衡常数K2= 。 化学平衡常数的应用 K＝ c(CO2) • c(H2) c(CO) • c(H2O) 解析： （1） K2＝ c(CO) • c(H2O) c(CO2) • c(H2) ＝ 1 K 1 0.5 ＝ ＝2 正反应与逆反应 的K值互为倒数 重温经典 化学平衡常数的应用 例1：在一定温度下,将3molCO2和2molH2混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:CO2(g)十H2(g) CO(g)十H2O(g) (1)该反应的化学平衡常数表达式K= 。 (2)已知在700℃时,该反应的平衡常K1=0.5，则该温度下反应:CO(g) 十 H2O(g) CO2(g)+ H2(g)的平衡常数K2= 。 (3)反应 ½ CO2(g)+½ H2(g) ½CO(g)+ ½H2O(g)的平衡常数K3= 。 (3)解析： 1 2 ＝ 方程式的系数扩 大n倍，K变为Kn K＝ c(CO2) • c(H2) c(CO) • c(H2O) =K½ K3＝ c½(CO2) • c½(H2) c½(CO) • c½(H2O) 重温经典 (2)已知在700 ℃时,该反应的平衡常数K1=0.5 (4)已知在1000℃ 时,该反应的平衡常数K4=1.0, 则该反应向 方向移动(填“吸热”或“放热”)。 解析： （4）由于升高温度,该反应的平衡常数增大,故该 反应向正反应方向移动，即为吸热反应方向。 meiyangyang8602 化学平衡常数的应用 重温经典 （5）解析： 变化浓度（mol·L-1） 某时刻浓度（mol·L-1） Q＝ 0.5×0.5 1× 0.5 1 2 ＝ 故反应向正反应方向进行, meiyangyang8602 化学平衡常数的应用 例1：在一定温度下,将3molCO2和2molH2混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应: CO2(g)十H2(g) CO(g)十H2O(g) (4)已知在1000℃ 时,该反应的平衡常数K4=1.0 (5)在1000℃下,某时刻CO2的物质的量为2mol,则此时V正 V逆(填“>”“=”或“<”)。该温度下反应达到平衡时CO2的转化率为 。 起始浓度 （mol·L-1） CO2(g) 十 H2(g) CO(g) 十 H2O 1.5 0.5 1 0 0 0.5 0.5 0.5 1 0.5 0.5 0.5 即V正>V逆 <K4=1.0 重温经典 （5）解析： 变化浓度（mol·L-1） 某时刻浓度（mol·L-1） meiyangyang8602 化学平衡常数的应用 例1：在一定温度下,将3molCO2和2molH2混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应: CO2(g)十H2(g) CO(g)十H2O(g) (4)已知在1000℃ 时,该反应的平衡常数K4=1.0 (5)在1000℃下,某时刻CO2的物质的量为2mol,则此时V正 V逆(填“>”“=”或“<”)。该温度下反应达到平衡时CO2的转化率为 。 起始浓度 （mol·L-1） CO2(g) 十 H2(g) CO(g) 十 H2O 1.5 x 1 0 0 x x x 1.5-x 1-x x x K＝ (1.5-x) (1-x) x2 ＝1.0 x=0.6 CO2的转化率= =40％ 1.5 0.6 ×100％ 模型构建 （1）平衡常数的表达式与方程式的书写有关 meiyangyang8602 化学平衡常数的应用 正反应与逆反应的K值互为倒数； 方程式相加，K值相乘； ③=①+② K3=K1. K2 方程式的系数扩大n倍，K变为Kn 方程式相减，K值相除；③=①-② K3= K1 K2 模型构建 （2）判断反应进行的程度 meiyangyang8602 化学平衡常数的应用 当K>105时，该反应就进行得基本完全了; K 越大，说明平衡体系中生成物所占的比列越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行的越完全，平衡时反应物的转化率越大; 反之，K 越小，说明反应进行的越不完全，平衡时反应物转化率越小。 模型构建 （3）判断可逆反应的热效应 meiyangyang8602 化学平衡常数的应用 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。 模型构建 meiyangyang8602 化学平衡常数的应用 根据浓度商(Q) 和平衡常数(K)的大小 关系，可以判断化学平衡移动的方向。 （4）判断化学平衡移动的方向 【记忆技巧】 看“>”或者“<”的开口方向, 开口向哪边，就向哪个方向移动 如“<”向右开口，则向右移动 Q<K时，化学平衡向正反应方向移动，V正>V逆; Q=K时，可逆反应处于化学平衡状态，V正=V逆； Q>K时，化学平衡向逆反应方向移动，V正<V逆; 模型构建 mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g) c始/(mol·L-1) a b 0 0 c转/(mol·L-1) mx nx px qx c平/(mol·L-1) a-mx b-nx px qx K= ”三段式“模式 转化率 ＝ 起始量 转化量 ×100％ x=? 化学平衡常数的应用 （5）计算体系相关量 依据起始浓度（或平衡浓度）和平衡常数计算平衡浓度（或起始浓度）从而计算反应物的转化率。 重温经典 电离平衡常数的应用 例2：已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表: D. HX与Na2CO3反应，无气泡产生 下列推断正确的是（ ） A. HX、HY两种弱酸的酸性:HX< HY B.相同条件下溶液的碱性:NaX>Na2CO3> NaY> NaHCO3 C.结合H+的能力:CO32-> Y-> X- > HCO3- 模型构建 电离平衡常数的应用 例2：已知25℃时有关弱酸的电离 平衡常数如下表: 下列推断正确的是（ ） A. HX、HY两种弱酸的酸性:HX< HY （1）判断弱酸(或弱碱)的相对强弱 常温下，电离平衡常数越大， 酸性(或碱性)越强 则酸性: HX > HY 故A错误 Ka（HX）>Ka（HY） 解析： 模型构建 电离平衡常数的应用 例2：已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表: 下列推断正确的是（ ） （2）判断离子结合质子的能力 电离常数越小，弱酸根离子与H+结合能力越强。 故B项错误 解析： B.结合H+的能力: CO32-> Y- > X- > HCO3- 结合H+能力: Y-> CO32-> X- > HCO3- Ka1（H2CO3）>Ka（HX）>Ka2（H2CO3）>Ka（HY） 模型构建 电离平衡常数的应用 例2：已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表: 下列推断正确的是（ ） （3）判断盐溶液的酸碱性强弱 电离常数越大，对应的盐水解程度越小，碱性(或酸性)越弱 故C项错误 C.相同条件下溶液的碱性: NaX>Na2CO3> NaY> NaHCO3 解析： 盐水解程度: 盐的碱性: Ka1（H2CO3）>Ka（HX）>Ka2（H2CO3）>Ka（HY） NaHCO3<NaX<Na2CO3 <NaY NaHCO3<NaX<Na2CO3 <NaY 模型构建 电离平衡常数的应用 例2：已知25℃时有关弱酸的电离平衡 常数如下表: 下列推断正确的是（ ） （4）判断复分解反应能否发生 一般符合“强酸制弱酸”规律 Ka（HX）>Ka2（H2CO3） 解析： HX+Na2CO3 = NaHCO3 + NaX D. HX与Na2CO3反应，无气泡产生 则酸性: HX > HCO3- 无气体生成 故D项正确 重温经典 电离平衡常数的应用 例3：常温下，向0.05mol.L-1的HClO溶液 加水不断稀释， 比值如何变化? c(ClO-) c(HClO) 解析： 稀释过程中 ,c(H+ ) 减小， 但是温度不变，Ka不变。 c(ClO- ) c(HClO ) c(H+) c(H+) × HClO ⇌H++ClO- （5）判断微粒浓度或浓度比值的变化 Ka= c(HClO ) c(H+) .c(ClO-) c(H+) Ka = c(ClO-) c(HClO) 所以这个比值 在减小 水解平衡常数的应用 （1）判断盐溶液的pH 盐水解生成的弱酸(或弱碱)越弱，即Ka或Kb越小，水解常数Kh越大，盐的水解程度越大，酸性（或碱性）就越强。 解析： 故溶液pH大小顺序为 ①>③>②>④ 例4：已知常温下： Ka(CH3COOH)> Ka1(H2CO3)> Ka(HClO)> Ka2(H2CO3) 同浓度①Na2CO3溶液②NaHCO3溶液 ③NaClO溶液、④CH3COONa溶液的 pH大小顺序： 。 重温经典 Ka(CH3COOH)> Ka1(H2CO3)> Ka(HClO)> Ka2(H2CO3) Kh 大小顺序: ①>③>②>④ 水解平衡常数的应用 模型构建 （2）判断弱酸酸式盐NaHA溶液的酸碱性 Kh2>Ka2 水解程度>电离常数 方法:比较盐的水解常数(Kh2)与酸式 根离子的电离常数(Ka2)的大小。 溶液显碱性 Ka2>Kh2 电离程度>水解常数 溶液显酸性 HA- ⇌H+ +A2- A-+H2O ⇌HA+OH- Ka2 Kh2= Kw Ka1 水解平衡常数的应用 例5： 已知:H2S的电离常数K1=1.0x10-7，K2=7.0x10-15，常温下，0.1mol.L-1NaHS溶液的pH (填“>' "“=”或“<") 7。 Kh2= Kw Ka1 =1.0x10-7 解析： Ka2=7.0x10-15 即 Kh2>Ka2， 水解程度>电离程度 故NaHS溶液显碱性,pH> 7。 重温经典 类似的还有NaHCO3、Na2HPO4等溶液 水解平衡常数的应用 重温经典 例6: 已知：H2SO3的电离常数Ka1 =1.3x10-2 Ka2 =6.3x10-8 常温下，0.1mol.L-1NaHSO3 溶液的pH (填“>' "“=”或“<") 7。 解析： Ka2=6.3x10-8 Kh2= Kw Ka1 =7.7x10-13 即 Ka2>Kh2， 电离程度>水解程度 故NaHSO3溶液显酸性,pH< 7。 类似的还有NaHC2O4、NaH2PO4等溶液 水解平衡常数的应用 模型构建 （3）判断弱酸HA与其强碱弱酸盐NaA 等体积等浓度混合溶液的酸碱性 比较Ka(HA)和Kh(A- )的大小,若 Ka(HA )>Kh(A-),则 混合溶液显酸性,反之显碱性。再根据电荷守恒,很容易就能比较出混合溶液中离子浓度的大小关系。 水解平衡常数的应用 Ka>Kh Kh>Ka 酸性 碱性 c (CH3COO- )>c(Na+)> c(H+)>c(OH- ) c(Na+)>c(CN-)> c(OH- )>c(H+) 模型构建 等体积 等浓度 CH3COOH CH3COONa HCN NaCN 1.8x10-5 6.2x10-10 Ka(HA) Kh(A- ) 5.6x10-10 1.6x10-5 比较Ka和 Kh的大小 混合溶液 的酸碱性 混合溶液中离 子浓度的大小 沉淀溶解平衡常数的应用 模型构建 1.判断沉淀的生成或沉淀是否完全 Q>Ksp: 溶液过饱和，有沉淀析出 Q=Ksp: 溶液饱和，处于平衡状态 Q<Ksp: 溶液未饱和，无沉淀析出 利用Ksp的数值计算某一离子浓度,若该离子浓度小于10-5 mol.L-1,则该离子沉淀完全 沉淀溶解平衡常数的应用 模型构建 2.计算氢氧化沉淀开始和 沉淀完全时溶液的pH ①根据氢氧化物的Ksp,先计算初始浓度溶液中的c(OH- ), 再求得溶液的pH ②金属阳离子沉淀完全时的离子浓度小于或等于10-5 mol.L-1 ,依据Ksp可计算金属阳离子沉淀完全时溶液中的c(OH- ),进而求得pH 沉淀溶解平衡常数的应用 模型构建 3.计算沉淀转化反应的平衡常数，并判断沉淀转化的程度 依据沉淀的转化反应和 Ksp,计算该反应的平衡常数, K值越大,转化反应越易进行，转化程度越大 重温经典 沉淀溶解平衡常数的应用 例7：已知:通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol.L-1为沉淀完全。 K2CO3与钴、镍离子反应的产物是氢氧化物沉淀， 室温下，在pH8.5~9.0范围内Co2+ (填“能”或“不能”)沉淀完全。 解析： Co（OH）2（s） ⇌Co2+（aq）+2OH-（aq） KspCo（OH）2 =C(Co2+).C2(OH-) C(Co2+) = KspCo（OH）2 C2(OH-) pH为9时 C（OH-)=1×10-5mol.L-1 = 1 x10-14.2 (1×10-5)2 =10-4.2mol.L-1 C(Co2+)=10-4.2mol.L-1>10-5mol.L-1 则二价钻离子没有沉淀完全。 小结：各类平衡常数的应用 审---所给物质类 判断出用哪个K? 思维 模型 解题 方法 模型 析---所求目标 分析“变量与不变量”的关系 解---所求目标 准确得出大小 化学平衡体系-K 弱酸、弱碱- Ka、Kb 水-Kw 弱酸根、弱碱阳离子Kh 难溶电解质-Ksp 定性分析与定量分析相结合 1.判断反应进行的方向 2.认识反应限度 3.溶液酸碱判断 4.离子浓度大小比较 Step -01 审题 Step -02 分析题 Step -03 解题 计算Q和K的相对大小 计算Kp和转化率α 计算Ka和Kh的相对大小 变化K的表达形式 感谢大家的聆听！ $