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1

1、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)

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N 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Ka

CH3COOH CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+K a=1.76×10－5

H2CO3H2CO3⇌HCO3- + H+

HCO3-⇌CO32- + H+

K a1=4.3×10－7

K a2=5.6×10－11

H3PO4H3PO4⇌H2PO4- + H+

H2PO4-⇌HPO42- + H+

HPO42-⇌PO43 - + H+

K a1=7.5×10－3

K a2=6.2×10－8

K 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=4.3×10-7

HCO3-⇌CO32- + H+K a2=5.6×10-11

HClO ⇌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：