32、四大平衡常数详解

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________。

考点三水的离子积常数

常考题型1.计算温度高于室温时的K w；

2．通过K w的大小比较相应温度的高低；

3．溶液中c(H＋)与c(OH－)相互换算；

4．酸、碱、能水解的盐溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算。

对策K w只与温度有关，升高温度，K w增大；在稀溶液中，c(H＋)·c(OH－)＝K w，其中c(H＋)、c(OH－)是溶液中的H＋、OH－浓度；水电离出的H＋数目与OH－数目相等。

[应用体验]

1．(2015·哈师大附中模拟)某温度下，水的离子积常数K w＝10－12。该温度下，将pH＝4的H2SO4溶液与pH＝9的NaOH溶液混合并保持恒温，欲使混合溶液的pH＝7，则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为() A．1∶10B．9∶1

C．10∶1 D．99∶21

2．(2013·大纲卷)下图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是()

A．两条曲线间任意点均有c(H＋)×c(OH－)＝K w

B．M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)

C．图中T1＜T2

D．XZ线上任意点均有pH＝7

考点四难溶电解质的溶度积常数

常考题型1.溶解度与K sp的相关转化与比较；

2．沉淀先后的计算与判断；

3．沉淀转化相关计算；

4．金属阳离子沉淀完全的pH及沉淀分离的相关计算；5．与其他平衡(如氧化还原平衡、配位平衡)综合的计算；6．数形结合的相关计算等。

对策应用K sp数值大小比较物质的溶解度大小时，一定是在组成上属于同一类型的难溶电解质才能进行比较，否则，不能比较；在判断沉淀的生成或转化时，把离子浓度数值代入K sp表达式，若数值大于K sp，沉淀可生成或转化为相应难溶物质；利用K sp可计算某些沉淀转化反应的化学平衡常数。

[应用体验]

1．(2015·常州模拟)已知25 ℃时，K a(HF)＝6.0×10－4，K sp(MgF2)＝5.0×10－11。现向1 L 0.2 mol/L HF溶液中加入1 L 0.2 mol/L MgCl2溶液。下列说法中正确的是()

A．25 ℃时，0.1 mol/L HF溶液中pH＝1

B．0.2 mol/L MgCl2溶液中离子浓度关系为2c(Mg2＋)＝c(Cl－)＞c(H＋)＝c(OH－)

C．2HF(aq)＋Mg2＋(aq)MgF2(s)＋2H＋(aq)，该反应的平衡常数K＝1.2×107

D．该反应体系中有MgF2沉淀生成

2．常温下，Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为：K sp(Ag2SO4)＝7.7×10－5、K sp(AgCl)＝1.8×10－10、K sp(AgI)＝8.3×10－17。下列有关说法中，错误的是()

A．常温下，Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱

B．在AgCl饱和溶液中加入NaI固体，有AgI沉淀生成

C．Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比

D．在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出