专题：三大平衡常数的计算与综合应用
三大平衡常数
高三化学二轮复习—三大平衡常数1、理解化学平衡常数、电离平衡常数、溶度积的含义，会书写相应的表达式。
2、能利用化学平衡常数进行简单的计算。
3、知道平衡常数的应用。
一、自主复习： 1、平衡常数表达式：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： 如CH 3COOH CH 3COO -+ H +，电离平衡常数 。
Fe(OH)3(s) Fe 3+(aq )+ 3OH -(aq ), 溶度积常数 。
2、平衡常数的意义：（1）化学平衡常数K 的大小能说明反应进行的程度（也叫反应的限度）。
K 值越大，表明反应进行得越 ；K 值越小，表示反应进行得越 。
（2）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(碱)的酸(碱)性越 ， 反之,则越 。
（3）难溶电解质的K sp 的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
思考：根据下表的数据可以出什么结论？ 结论：Ksp 和S 均可衡量物质在水中的溶解能力，只有相同类型的物质才有Ksp 越大S 越 的结论。
3、平衡常数的影响因素：平衡常数只与 有关。
若正反应是吸热反应，升高温度，K ；若正反应是放热反应，升高温度，K 。
二、平衡常数的应用1、利用K 值判断反应的热效应例1、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ZnS ）通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至1373-1573K ，使锌蒸馏出来。
主要反应为：①焙烧炉中：2ZnS+3O 2＝2ZnO+2SO 2 ②鼓风炉中：2C+O 2＝2CO ③鼓风炉中：ZnO （s ）+CO （g ） Zn(g)+CO 2（g ）⑴请写出反应③的平衡常数表达式K= ，⑵若在其它条件不变时，在鼓风炉中增大CO 的浓度，平衡将向 移动，此时平衡常数 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
2023届高三化学二轮复习++五大平衡常数的计算和应用+专题复习课件+
(5）水的离子积常数：纯水或稀的电解质溶液中，氢离子和氢氧根离
子的浓度积为常数
必备知识
2．五大平衡常数的比较
K、Kp
Ka 或 Kb
Kh
Ksp
Kw
反映电解质的
溶解程度，
Ksp 越小的，
溶解度也越
小．
反映稀电解
质溶液中氢
离子和氢氧
根离子的浓
度关系。
意
义
反映化学反应进行的 反映弱电解
程度， K 值越大，表 质电离程度
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）的综合计算
6．数形结合的相关计算等
四、解题模型
1．化学平衡常数解题模型
列表达式：
注意体系为气相或液相，注意状态
要用离子方程式进行书写
找对应微粒的平衡浓度：
注意物质出现在单反应或多反应中
液中
K
利用题目给出的各微粒浓度，代入
电离平衡常数
守恒关系计算
相关微粒的浓度在题目中没有直接给出，
需要充分挖掘题目信息，利用电荷守恒或
物料守恒来解决问题．
利用Ka/Kb和Kh
的关系计算
对于任意弱电解质来讲，其电离平衡
常数、对应离子的水解常数 Kh 以及水
的离子积常数 Kw 的关系是 Ka . Kh = Kw
K与溶解度在理解层面的联系
常数表示，忽略HClO的电离)
K1p +
（2021年1月浙江）29(4)工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主
要成分为TiO2)为原料生产TiCl4，相应的化学方程式为； K对工业生产的指导意义
化学平衡常数的计算与应用实例
化学平衡常数的计算与应用实例化学平衡常数是化学反应达到平衡时，反应物与生成物浓度的比值的数学描述。
它对于分析化学、物质代谢、环境工程等领域具有重要意义。
本文将介绍化学平衡常数的计算方法，并提供一些应用实例说明其在实际中的应用。
一、化学平衡常数的计算方法化学平衡常数（K）的计算与化学反应的平衡式息息相关。
在一般情况下，如果有化学反应：aA + bB ⇌ cC + dD则该反应的平衡常数表达式为：K = ([C]^c[D]^d) / ([A]^a[B]^b)其中，[A]、[B]、[C]和[D]分别代表反应物A、B以及生成物C、D 的浓度。
上标a、b、c和d分别代表反应物和生成物的摩尔系数。
通过实验测定反应物和生成物的浓度，并代入上述表达式，即可计算出化学平衡常数K的值。
二、应用实例1. 气相反应的平衡常数计算考虑以下气相反应：2NO2(g) ⇌ N2O4(g)已知在240℃时，NO2和N2O4的初始浓度分别为0.2 mol/L和0.6 mol/L。
在平衡时，浓度分别为0.05 mol/L和0.75 mol/L。
根据上述平衡式，可以列写平衡常数表达式：K = ([N2O4]^1) / ([NO2]^2)代入实验数据，可以计算得到：K = (0.75^1) / (0.05^2) = 300因此，在240℃时，该反应的平衡常数K为300。
2. 溶液反应的平衡常数计算考虑以下溶液反应：Fe3+(aq) + SCN-(aq) ⇌ Fe(SCN)2+(aq)已知在某实验条件下，Fe3+、SCN-和Fe(SCN)2+的浓度分别为0.002 mol/L、0.003 mol/L和0.001 mol/L。
根据上述平衡式，可以列写平衡常数表达式：K = ([Fe(SCN)2+]^1) / ([Fe3+]^1[SCN-]^1)代入实验数据，可以计算得到：K = (0.001^1) / (0.002^1 * 0.003^1) ≈ 55.56因此，在该实验条件下，该反应的平衡常数K约为55.56。
化学平衡常数的计算与应用
化学平衡常数的计算与应用化学平衡常数是描述化学反应体系平衡状况的重要指标，它反映了反应物与生成物浓度的相对关系。
在化学反应中，平衡常数的计算与应用对于理解反应机理、预测反应结果以及控制反应过程具有重要意义。
本文将介绍化学平衡常数的计算方法，并探讨其在实际应用中的重要性。
一、化学平衡常数的计算方法化学平衡常数通常用K表示，可以通过测定反应物与生成物的浓度或压强来计算。
对于涉及溶液的反应，平衡常数一般以浓度单位表示，而对于涉及气体的反应，平衡常数则以压强单位表示。
以一元一次反应为例，假设反应物A在经过反应生成物B的过程中，满足如下化学反应式：A → B。
在达到平衡时，反应物A的浓度为[A]，生成物B的浓度为[B]，则该反应的平衡常数K可通过如下公式计算：K = [B] / [A]在计算过程中，应注意反应物与生成物的浓度必须取平衡态时的值，以保证计算结果准确。
对于涉及多个反应物和生成物的反应，计算平衡常数的方法有所不同。
根据反应的平衡常数定义，可以通过将化学反应式转化为平衡常数表达式，并利用已知反应物与生成物浓度或压强的数值代入计算，从而获得平衡常数的值。
二、化学平衡常数的应用化学平衡常数在研究化学反应过程和控制化学反应中发挥着重要作用。
1. 预测反应方向与结果根据平衡常数的大小，可以预测反应的方向和结果。
对于平衡常数较大的反应，生成物的浓度较高，反应趋向于向右进行；而对于平衡常数较小的反应，反应物的浓度较高，反应趋向于向左进行。
利用平衡常数，可以通过已知浓度或压强，预测反应的进行方向和平衡位置。
2. 优化反应条件在工业生产中，通过调整反应条件以改变平衡常数的大小，可以优化反应过程，提高产品收率。
根据Le Chatelier原理，可以通过改变温度、压力、浓度等条件，使反应倾向于某一方向，从而提高产品的产量。
3. 研究反应机理平衡常数可以反映化学反应体系的平衡状态，通过对平衡常数的分析，可以推断反应的速度、过渡态、中间体以及催化剂等反应机理相关信息。
化学平衡常数的计算和应用
化学平衡常数的计算和应用化学平衡常数是用于描述在化学反应过程中反应物和生成物之间的浓度之间的关系的数值。
计算化学平衡常数是非常关键的，因为它可以帮助我们预测和控制化学反应的方向和程度。
本文将介绍化学平衡常数的计算方法以及其在化学反应中的应用。
一、化学平衡常数的计算方法化学平衡常数（K）是一种表征在特定温度下化学反应达到平衡时反应物和生成物浓度之间定量关系的数值。
计算化学平衡常数通常基于已知浓度或压力数据。
1. 以浓度为基础的计算方法对于涉及溶液中物质的反应，可以使用浓度来计算化学平衡常数。
假设有一个简单的反应方程式：aA + bB ⇌ cC + dD，其中a、b、c和d 分别是反应物和生成物的摩尔系数。
在反应物浓度为[A]、[B]，生成物浓度为[C]、[D]的情况下，化学平衡常数K的表达式为K = ([C]^c *[D]^d) / ([A]^a * [B]^b)。
2. 以气体压力为基础的计算方法对于涉及气体的反应，可以使用气体的分压来计算化学平衡常数。
假设有一个简单的气体反应方程式：aA + bB ⇌ cC + dD，在反应物气体分压为PA、PB，生成物气体分压为PC、PD的情况下，化学平衡常数K的表达式为K = (PC^c * PD^d) / (PA^a * PB^b)。
二、化学平衡常数的应用化学平衡常数在化学中有广泛的应用。
在以下几个方面，我们可以利用化学平衡常数来预测和控制反应的方向和程度。
1. 反应方向的预测通过比较反应物和生成物的浓度或压力，我们可以预测反应的方向。
如果K > 1，说明生成物的浓度或压力较大，反应向右，朝向生成物的方向进行；如果K < 1，说明反应物的浓度或压力较大，反应向左，朝向反应物的方向进行；如果K ≈ 1，说明反应物和生成物的浓度或压力相当，反应处于动态平衡状态。
2. 平衡位置的调节通过调节反应物或生成物的初始浓度或压力，我们可以实现平衡位置的调节。
化学平衡平衡常数计算与应用
化学平衡平衡常数计算与应用化学平衡是指化学反应在一定条件下达到稳定的状态，其中反应物和生成物的浓度保持恒定。
平衡常数是衡量化学平衡程度的一个重要指标，它描述了反应物和生成物在化学平衡时的浓度关系。
本文将介绍化学平衡平衡常数的计算方法，并讨论其在化学反应中的应用。
一、平衡常数的计算方法平衡常数（K）是由反应物浓度与生成物浓度的比值得出的。
对于一般形式的化学反应：aA + bB ↔ cC + dD，平衡常数的表达式为：K = ([C]^c [D]^d) / ([A]^a [B]^b)其中，[X]表示物质X的浓度，a、b、c、d分别表示反应物和生成物在化学方程式中的系数。
将该表达式应用于具体的反应时，需要注意以下几点：1. 在平衡常数公式中，只考虑溶液中溶质的浓度，不考虑溶剂的浓度。
2. 平衡常数与反应物和生成物的系数有关，系数越大，平衡常数越大，表示反应向生成物的方向偏移程度越大。
3. 平衡常数的值与温度有关，随温度的变化而变化。
根据热力学原理，当反应在特定温度下达到平衡时，平衡常数的值保持不变。
二、平衡常数的应用1. 平衡常数用于描述反应的倾向性。
当平衡常数K大于1时，表示反应倾向于生成物的方向；当K小于1时，表示反应倾向于反应物的方向。
平衡常数越大，反应越偏向生成物，反之亦然。
2. 平衡常数用于预测反应的进行程度。
根据平衡常数的大小，可以判断反应的进行程度。
当K大于10^3时，反应几乎全部生成生成物；当K介于10^-3到10^3之间时，反应生成物和反应物存在平衡；当K 小于10^-3时，反应几乎全部停留在反应物的状态。
3. 平衡常数用于计算未知浓度。
在已知条件下，通过平衡常数可以计算未知物质的浓度。
例如，对于反应aA + bB ↔ cC + dD，若已知[A]和[B]的初始浓度，可通过平衡常数的表达式计算[C]和[D]的浓度。
4. 平衡常数用于调节反应条件。
根据平衡常数的大小，可以调节反应条件，使反应得以向有利方向偏移。
化学平衡与平衡常数的计算与应用
化学平衡与平衡常数的计算与应用在化学中，平衡是指化学反应达到动态平衡的状态，反应物的转化速率与生成物的转化速率达到一致，且反应物和生成物的浓度保持恒定。
而平衡常数则是描述反应物浓度与生成物浓度之间的关系的一个数值。
一、平衡常数的概念及计算方法平衡常数（K）是一个定量描述反应物浓度与生成物浓度关系的数值，对于一个化学反应，平衡常数是一个恒定不变的值，只受温度的影响。
平衡常数的计算方法取决于反应方程式的形式，以下以简单的化学反应为例进行说明：1. 反应物A与生成物B的反应：A ⇌ B平衡常数K的表达式为：K = [B]/[A]，其中"[B]"表示生成物B的浓度，"[A]"表示反应物A的浓度。
当K>1时，生成物浓度较大；当K<1时，反应物浓度较大。
K的数值越大，反应向生成物的方向进行得越彻底。
2. 反应物A和B生成产物C和D的反应：A + B ⇌ C + D平衡常数K的表达式为：K = [C][D]/[A][B]。
同样地，当K>1时，生成物C和D的浓度较大；当K<1时，反应物A和B的浓度较大。
K 的数值越大，反应向生成物C和D的方向进行得越彻底。
二、平衡常数的应用平衡常数在化学领域有着广泛的应用，以下列举几个典型的应用场景：1. 判断反应的偏向根据平衡常数K的数值大小，我们可以判断反应的偏向。
当K>1时，反应向生成物的方向进行得较彻底；当K<1时，反应向反应物的方向进行得较彻底。
根据这个判断，我们可以预测反应物转化程度的高低。
2. 计算反应物和生成物的浓度在已知反应物浓度或生成物浓度的情况下，我们可以使用平衡常数计算另一方的浓度。
例如，已知反应物A的浓度和平衡常数K的值，我们可以通过K = [B]/[A]求解生成物B的浓度。
3. 优化反应条件在实际的化学反应中，通过调节反应物浓度，可以改变平衡常数K 的数值，从而优化反应条件。
化学平衡中的平衡常数计算：平衡常数的计算与应用
化学平衡中的平衡常数计算：平衡常数的计算与应用化学反应达到平衡时，反应物与生成物的浓度不再发生明显变化，这种状态被称为化学平衡。
平衡常数是描述化学平衡程度的物理量，它反映了反应物与生成物浓度之间的关系。
本文将介绍平衡常数的计算方法以及其在化学平衡中的应用。
一、平衡常数的计算方法：平衡常数(K)是反应物与生成物浓度的比值，可以用公式K=[C]c[D]d/[A]a[B]b表示。
其中，[A]、[B]、[C]和[D]分别表示反应物A、B以及生成物C和D的浓度。
a、b、c和d为平衡反应方程式中各物质的摩尔系数。
在实际计算中，平衡常数的计算通常分为两种情况：已知反应物浓度求平衡常数和已知平衡常数求反应物浓度。
1. 已知反应物浓度求平衡常数：首先，根据反应物的浓度和平衡反应方程式确定各物质的摩尔系数。
然后，将反应物的浓度代入平衡常数公式中，计算出平衡常数的数值。
例如，对于反应式A + B ⇌ C，已知[A] = 0.1 mol/L，[B] = 0.2mol/L，[C] = 0.3 mol/L，根据平衡反应方程式可知a = 1，b = 1，c = 1。
代入平衡常数公式，有K = [C]/([A]×[B]) = 0.3/(0.1×0.2) = 15 mol/L。
2. 已知平衡常数求反应物浓度：对于已知平衡常数和反应物的浓度，可以通过代入公式求解平衡反应方程式中的未知浓度。
以化学反应A + B ⇌ C为例，已知K = 10 mol/L，[A] = [B] = 0.1mol/L，代入平衡常数公式可得0.1×0.1/[C] = 10，解得[C] = 0.01 mol/L。
二、平衡常数的应用：平衡常数在化学反应的研究中具有重要的应用价值。
下面将介绍平衡常数在四个方面的应用。
1. 定性判断：平衡常数可以用来判断反应是否能够达到平衡。
当K>1时，平衡常数较大，表示反应向生成物的转化程度较高，反应基本上可以达到完全转化；当K<1时，平衡常数较小，表示反应向反应物的转化程度较高，反应基本上无法达到完全转化。
化学反应的平衡常数的计算实例及其实际应用
化学反应的平衡常数的计算实例及其实际应用化学反应的平衡常数是描述反应物浓度和生成物浓度之间关系的一个重要参数。
它能够帮助我们了解反应的进行程度和方向，对于实际应用具有广泛的意义。
本文将通过几个实例介绍化学反应的平衡常数的计算方法，并探讨其在实际应用中的重要性。
一、理论基础化学反应的平衡常数K是指在给定温度下反应物和生成物浓度之间的比例关系。
对于一般的反应nA + mB ↔ xC + yD，平衡常数K的表达式为K = [C]^x[D]^y / [A]^n[B]^m，其中方括号表示各物质的摩尔浓度。
平衡常数K的数值越大，说明反应向生成物的方向偏离；而数值越小，则反应向反应物的方向偏离。
当K=1时，反应物和生成物的浓度相等，反应达到平衡。
二、计算实例1. 摩尔浓度法考虑以下化学反应：N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)假设在某一温度下，氮气和氢气的浓度分别为0.5mol/L和1.0mol/L，氨气的浓度为0.8mol/L。
根据平衡常数K的表达式，我们可以得到：K = [NH3]^2/ [N2][H2]^3 = (0.8)^2 / (0.5)(1.0)^3 = 1.6 mol/L^22. 分压法考虑以下化学反应：N2(g) + O2(g) ↔ 2NO(g)假设在某一温度下，氮气和氧气的分压分别为0.2atm和0.3atm，一氧化氮的分压为0.04atm。
根据平衡常数K的表达式，我们可以得到：K = (pNO)^2/ (pN2)(pO2) = (0.04)^2 / (0.2)(0.3) = 0.533 atm三、实际应用化学反应的平衡常数在实际应用中具有广泛的意义。
以下是其几个重要的实际应用领域：1. 催化剂设计根据反应的平衡常数，可以推测催化剂对反应的影响。
如果某个反应的平衡常数较大，意味着反应向生成物的方向偏离，那么将催化剂引入反应体系中，可以加速反应速率，提高反应收率。
2. 工业生产平衡常数的计算可以帮助工业生产合理设计反应条件，提高产物的得率。
化学平衡常数的计算与应用
化学平衡常数的计算与应用化学平衡常数（也称为反应常数）是描述化学反应在平衡状态下的相对浓度的一个重要参数。
它可以帮助我们预测反应的方向、判断反应是否会发生以及计算平衡浓度等。
本文将介绍化学平衡常数的计算方法以及其在化学领域中的应用。
一、化学平衡常数的计算方法化学平衡常数可以通过反应物浓度与生成物浓度之间的比值来计算。
对于一般的化学反应：aA + bB ⇌ cC + dD其平衡常数表示为Kc，可由以下公式计算：Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中，[x]表示物质x的浓度。
化学平衡常数也可以根据气体反应的压力计算。
对于气体反应：aA + bB ⇌ cC + dD其平衡常数表示为Kp，可由以下公式计算：Kp = (PC)^c(PD)^d / (PA)^a(PB)^b其中，P表示气体的分压。
二、化学平衡常数的应用1. 预测反应的方向根据化学平衡常数的大小，可以预测反应的方向。
当K > 1时，表示反应向右（生成物方向）进行；当K < 1时，表示反应向左（反应物方向）进行；当K = 1时，表示反应达到平衡状态，反应物与生成物的浓度相等。
2. 判断反应是否会发生通过计算化学平衡常数，可以判断反应是否会发生。
当K > 1时，反应倾向向右进行，反应发生得更完全；当K < 1时，反应倾向向左进行，反应的产物相对较少；当K = 1时，反应物与生成物的浓度相等，反应达到平衡状态。
3. 计算平衡浓度已知化学平衡常数和反应物初始浓度，可以利用平衡常数计算反应达到平衡时各物质的浓度。
根据平衡常数表达式，可以通过代入初始浓度和未知数量的变量，利用代数计算求解各物质的热力学浓度。
4. 优化工业生产化学平衡常数的计算可以用于优化工业生产过程。
通过计算平衡常数，可以调整反应物的比例，控制反应达到最佳的平衡浓度，提高产率和降低成本。
5. 预测化学反应的温度依赖性化学平衡常数与温度密切相关，可以通过平衡常数的温度变化来预测反应的温度依赖性。
化学平衡常数的计算和应用
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实验目的：测定化学反应的化学平 衡常数
实验注意事项：确保反应条件稳定， 避免外界干扰，准确测量反应物的 浓度
实验步骤
准备实验器材：烧杯、试管、量筒、热 板、温度计等。
配制反应物溶液：准确称取一定量的反 应物，加入适量的溶剂，搅拌均匀。
设定反应条件：设定反应温度、压力等 条件，使反应达到平衡状态。
化学平衡常数与反应可能性的关系
实际应用中的案例分析
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如何通过化学平衡常数预测反应的 可能性
化学平衡常数在预测反应可能性中 的局限性和注意事项
3
影响化学平衡常数的因 素
温度对平衡常数的影响
温度升高，平衡常数增大 温度降低，平衡常数减小 温度对反应速率的影响：温度升高，反应速率增大 温度对平衡常数的影响：温度升高，平衡常数增大，反之亦然
浓度对平衡常数的影响
浓度变化：平衡常数随浓度变化而 变化
浓度对反应速率的影响：浓度越大， 反应速率越快
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浓度与平衡常数的关系：浓度越大， 平衡常数越大
浓度对平衡位置的影响：浓度变化 会影响平衡位置的移动
压力对平衡常数的影响
压力的定义：作用在单位面积 上的力
压力对平衡常数的影响实验： 在不同压力下进行化学反应，
化学平衡常数的应用实 例
在工业生产中的应用
化学平衡常数在化学反应工程 中的应用
化学平衡常数在化工生产中的 优化控制
化学平衡常数在环境工程中的 应用
化学平衡常数在生物工程中的 应用
在环境治理中的应用
化学平衡常数在废水处理中的应用 化学平衡常数在大气污染治理中的应用 化学平衡常数在土壤修复中的应用 化学平衡常数在固废处理中的应用
高考热点“三大平衡常数”
溶液中的平衡常数【学习目标】掌握平衡常数的计算与应用合作探究一：平衡常数的计算【例1】（2008·山东）25℃时，CO2溶于水达到平衡时，溶液的pH=5.6，c(H2CO3)=1.5×10-5mol·L-1。
则H2CO3HCO3-＋H+的平衡常数K= 。
（已知：10-5.60=2.5×10-6，忽略水的电离及碳酸的第二级电离）【例2】25 ℃时，0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液pH=9，该温度下CH3COOH的电离平衡常数K a=。
【例3】（2009·山东）25 ℃时，将a mol•L﹣1的氨水与b mol•L﹣1盐酸等体积混合(混合后溶液体积为混合前两溶液的体积之和)。
若混合溶液显中性，则c(NH4+) c(Cl﹣)（填―＞‖―＜‖或―＝‖），计算该温度下NH3•H2O的电离平衡常数K b＝。
【例4】（2013·山东）25℃时，H2SO3HSO3-+H+的电离常数K a=1×10-2 mol·L-1，则该温度下NaHSO3的水解平衡常数K h= mol·L-1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中c(SO32-)c(HSO3-)将（填―增大‖―减小‖或―不变‖）。
【例5】已知25℃时，K sp[Fe(OH)3]＝3.0×10-39，该温度下反应Fe (OH)3＋3H＋Fe3＋＋H2O的平衡常数K=___________。
【例6】（2015·全国I）向含有I-、Cl-离子的浓缩液中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中c(I-)c(Cl-)=______________。
【已知K sp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.5×10-17】【巩固练习】1．T℃下，NH3•H2O的电离常数K b为2.0×10－5 mol·L-1，NH4+的水解平衡常数K h为1.5×10－8 mol·L-1 （水解平衡也是一种化学平衡，其平衡常数即水解常数），则该温度下水的离子积常数为，请判断T25 ℃（填―＞‖―＜‖―＝‖）。
化学反应的平衡常数和平衡条件的计算和应用及其影响因素和应用
化学反应的平衡常数和平衡条件的计算和应用及其影响因素和应用化学反应的平衡常数和平衡条件是研究化学反应进行与否以及反应方向的重要工具。
它们不仅可以帮助我们理解化学反应的动力学过程，还可应用于催化剂设计、工业生产优化以及环境保护等方面。
本文将探讨平衡常数的计算方法，平衡条件的应用以及影响平衡常数的因素。
一、平衡常数的计算方法平衡常数K是指在特定温度下，反应物浓度与生成物浓度与其摩尔比之间的比值。
在理想气体状态下，平衡常数表达式可以通过平衡方程的反应物浓度与生成物浓度之间的关系推导得出。
例如，对于气相反应A(g) + B(g) <=> C(g)，平衡常数K的表达式为K = [C]/([A] * [B])，其中方括号表示物质的浓度。
对于液相和固相反应，由于浓度不易直接测量，需要选择其他适当的物理量进行计算。
一种常用的方法是使用压力作为代替浓度的物理量。
根据物质的活度与浓度之间的关系，可以使用气相的分压或溶液的浓度来表示平衡常数。
二、平衡条件的应用平衡条件可以帮助我们预测反应进行的趋势以及反应方向。
根据平衡常数与浓度之间的关系，可以判断反应处于平衡状态还是向着生成物或反应物方向进行。
当实际浓度与平衡浓度之间存在差异时，系统将自行调整反应方向，以尽量达到平衡状态。
平衡常数还可用于计算反应物或生成物浓度的未知值。
通过测定部分反应物或生成物的浓度，并利用平衡常数，可以计算出其他物质的浓度。
这在实际应用中对于催化剂设计和反应条件的优化有着重要的意义。
三、影响平衡常数的因素平衡常数受到温度的影响，可以通过热力学的方法得到。
根据Gibbs自由能变化与温度之间的关系，可以得到常温下的平衡常数，并预测其他温度下的平衡常数。
温度的变化对于平衡常数的大小和反应方向都有重要影响。
其他影响平衡常数的因素还包括压力和浓度。
在气相反应中，通过改变压力，可以改变反应物和生成物之间的分压比例，从而影响平衡常数。
而在液相反应中，通过改变浓度，同样可以改变平衡常数的大小。
化学平衡常数的计算与应用
化学平衡常数的计算与应用化学反应是物质转化的重要方式，它的动力学特征经常被人们所关注。
其中，反应速率、平衡常数是具有代表性的指标。
平衡常数是在一定温度下，反应的化学平衡时，反应物和生成物浓度的比值的稳定值。
本文将探究化学平衡常数的计算与应用。
一、平衡常数的概念平衡常数（K）是一个表示反应得失平衡的重要指标。
它是在一定温度和一定压强下，化学反应达到稳定平衡时，反应物和生成物之间浓度的乘积之比。
比如，对于以下反应：2NH3 (g) + O2 (g) ⇌ 2NO (g) + 3H2O (g)则平衡常数 K = [NO]2 [H2O]3 / [NH3]2 [O2]。
当浓度达到平衡状态后，反应物浓度与生成物浓度比的数值就是平衡常数的数值。
K 的大小还表示了各个物质浓度之间存在的相对关系，当 K > 1 时，说明反应物较多，反应生成物较多，反应趋势是向右；当 K < 1 时，说明反应生成物较少，反应趋势是向左；当 K = 1 时，说明反应体系处于平衡态。
二、平衡常数的计算平衡常数可以通过实验测定来得到。
首先，需要定义反应物与生成物之间的比例关系，气体反应常常用压力或浓度的比值表示，液体反应常常用浓度比值表示。
反应达到平衡时，记录反应瓶中反应物与生成物的浓度变化，根据平衡条件可以得到，反应物浓度之积与生成物浓度之积的比就是平衡常数。
另外，平衡常数也可以通过热力学计算得到。
在平衡试剂中，平衡常数与 Gibbs 自由能变化量（ΔG）之间有一定的关系，根据Gibbs-Helmholtz 方程式：ΔG = ΔH - TΔS其中，ΔH是反应热，ΔS是反应熵，K是平衡常数。
由于Gibbs 自由能变化是固定的（无论是恒温恒容还是恒温恒压下），因此平衡常数与 Gibbs 自由能变化的关系也是固定的。
K > 1 表示Gibbs 自由能变化为负，反应可以进行，反应生成物的能量更低；K < 1 表示 Gibbs 自由能变化为正，反应不利进行，可能会倾向于反应物。
化学平衡常数的计算方法及应用
化学平衡常数的计算方法及应用化学平衡是指在化学反应发生过程中，反应物和生成物的浓度达到一定比例，使反应的进程停止并达到一个平衡态。
化学平衡常数可以通过计算反应物和生成物的浓度比例得到，该常数可以用来表征反应的平衡状态及其对物质转化的影响。
本文将探讨化学平衡常数的计算方法及其应用。
一、化学平衡常数的定义化学平衡常数，也称为平衡常数，是指在特定条件下，当反应达到平衡后，各反应物和生成物的浓度之间的比例关系。
以通式aA + bB ⇌ cC + dD为例，平衡常数Kc的定义为Kc = [C]c[D]d/[A]a[B]b，其中[A]、[B]、[C]和[D]为相应的浓度。
当Kc小于1时，反应中生成物浓度较低，反应偏向生成反应物；当Kc大于1时，反应中生成物浓度较高，反应偏向生成生成物；当Kc等于1时，反应物和生成物的浓度相等，反应处于平衡状态。
二、化学平衡常数的计算方法在实际应用中，化学平衡常数可以通过反应系统的浓度和温度得到，具体计算方法如下：1. 根据反应方程式，列出反应物的初始浓度。
例如，aA + bB⇌ cC + dD，反应物A和B的初始浓度分别为[A]0和[B]0。
2. 在反应过程中，反应物和生成物的浓度发生变化。
当达到平衡时，反应物和生成物的浓度均不再发生变化。
假设达到平衡时，反应物A的浓度为[A]，反应物B的浓度为[B]，生成物C的浓度为[C]，生成物D的浓度为[D]。
3. 按照Kc = [C]c[D]d /[A]a[B]b的公式计算平衡常数Kc即可。
其中，[A]、[B]、[C]和[D]为相应的浓度，a、b、c和d为反应物和生成物的系数。
三、化学平衡常数的应用1. 测定平衡常数化学平衡常数可以用来测定反应的平衡状态。
通过测定反应物和生成物的浓度，再代入平衡常数公式计算平衡常数Kc，即可确定反应体系的平衡位置。
2. 预测反应方向平衡常数反映了反应物和生成物在平衡状态下相对浓度的比例关系。
当Kc大于1时，反应偏向生成生成物；当Kc小于1时，反应偏向生成反应物；当Kc等于1时，反应处于平衡状态。
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三大平衡常数的计算与综合应用教学目的：掌握化学平衡常数、电离平衡常数及溶度积常数的计算与应用教学重点难点：化学平衡常数、电离平衡常数及溶度积常数的计算与应用一、三大平衡常数的基本概念与计算1、化学平衡常数1、概念：在一定温度下，对于一个可逆反应： aA ＋bBcC ＋dD 达到平衡后，生成物浓度以其计量系数的幂次方的乘积和反应物浓度以其计量系数的幂次方的乘积之比是一个常数。
用K 表示。
即：K=C c (C)C d (D)C a (A)C b (B) 单位：(mol/L)(c+d-a-b)2、意义：平衡常数是衡量一个可逆反应在一定温度下反应程度的化学量。
平衡常数越大，反应进行越彻底，转化率就越高。
平衡常数越小，反应进行越不彻底，转化率越低。
％反应物的起始浓度应物的平衡浓度反应物的起始浓度－反＝转化率100⨯)(α3、特征：平衡常数在一定温度下是一个常数，不随浓度、压强、催化剂的改变而改变。
只随温度的改变而改变，也就是说，平衡常数只是温度的函数。
4、注意：①对于固体和纯液体，改变用量不改变浓度，所以，固体和纯液体不列入平衡常数的表达式中。
例如：C (s)＋H 2O(g) CO(g) ＋H 2 (g)，K= C(CO)·C(H 2)C(H 2O)例如：CH 3COO －(aq)＋H 2O(l) CH 3COOH (aq)＋OH － (aq) K= C(CH 3COOH)·C(OH －)C(CH 3COO －)②对于溶液中进行的可逆反应，实际不参加反应的离子不列入平衡常数的表达式。
例如：FeCl 3＋3KSCN Fe(SCN)3 ＋3KCl K= C[Fe(SCN)2＋]C(Fe 3＋)·C(SCN －) ③平衡常数的表达式与方程式书写有关。
可以联立几个方程式确定一个新反应的平衡常数。
逆反应的平衡常数是正反应的平衡常数的倒数。
方程式乘一个系数，平衡常数变为原平衡常数以该系数的幂次方。
2、电离平衡常数1、概念：弱电解质A x B y在水溶液中达到电离平衡时：A x B y⇋ xA+ + yB-则K（电离）=C[A+]x·C[B-]y/ C[A x B y] 例如：2、意义：电离平衡常数是衡量弱电解质的电离程度，如弱酸弱碱的酸碱性强弱。
电离平衡常数越大，电离程度越大对应的酸碱性越强。
3、特征：电离平衡常数在一定温度下是一个常数，不随浓度、压强、催化剂的改变而改变。
只随温度的改变而改变，也就是说，平衡常数只是温度的函数。
③电离方程式相加，是原平衡常数相乘；电离方程式相减，是原平衡常数相除。
例如：CH 3COOH CH3COO－＋H＋K a= C(CH3COO－)·C(H＋) C(CH3COOH)H 2O H＋＋OH－K w= C(H＋)·C(OH－)CH 3COO－(aq)＋H2O(l) CH3COOH (aq)＋OH－(aq) K h= C(CH3COOH)·C(OH－)C(CH3COO－)=K wK a3、溶度积常数（K sp）——溶度积1、概念：在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫做溶度积常数（或溶度积）M m A n(s) mM n+(aq) + nA m－(aq)为例（固体物质不列入平衡常数），K sp＝[c(M n+)]m·[c(A m－)]n，如AgCl(s)Ag+(aq) + Cl－(aq)， K sp＝c(Ag+)·c(Cl－)。
2、意义：①K sp反映了难溶电解质在水中的溶解能力，当化学式所表示的阴、阳离子个数比相同时，K sp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力相对越强；②可以用K sp来计算饱和溶液中某种离子的浓度。
3. 影响溶度积（K sp）的因素：K sp只与难容电解质的性质、温度有关，而与沉淀的量无关，并且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动，并不改变溶度积。
二、平衡常数的综合应用1、用于相同温度下比较反应进行程度。
K值越大，反应进行越彻底。
对于弱酸，K a越大，酸性越强；对于弱碱，K b越大，碱性越强；对于盐类水解，K h越大，水解越彻底。
2、用于与浓度商一起判断平衡移动的方向。
浓度商：在一定温度下，对于一个可逆反应aA＋bB cC＋dD，任意时刻，生成物浓度以其计量系数的幂次方的乘积和反应物浓度以其计量系数的幂次方的乘积之比叫浓度商。
判断方向：①Q c>K，平衡朝逆反应进行；②Q c=K，恰好达到平衡状态，平衡不移动；③Q c<K，平衡朝正反应方向移动。
判断难溶电解质在给的条件下沉淀能否生成或溶解：①Q c＞K sp，溶液过饱和，既有沉淀析出，直到溶液饱和，达到新的平衡；②Q c＝K sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；③Q c＜K sp，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。
3、用于判断反应的能量特征，即判断正反应是吸热反应还是放热反应。
①若升高温度，K值增大，则说明平衡朝正反应方向移动，正反应是吸热反应。
②若升高温度，K值减小，则说明平衡朝逆反应方向移动，正反应是放热反应。
4、用于计算不同浓度下可逆反应的转化率：同一温度下的同一可逆反应，不同浓度下，可能有不同转化率，但平衡常数相同。
可以通过平衡常数相等建立方程，计算比较转化率。
类型1平衡常数的简单计算 例1、某温度下，H 2(g)+CO 2(g)H 2O(g)+CO(g)的平衡常数K=9/4。
该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H 2(g)和CO 2(g)，其起始浓度如表所示。
下列判断不正确的是（ ）A 平衡时，乙中CO 2的转化率大于60%B 平衡时，甲中和丙中H 2的转化率均是60%C 平衡时，丙中c(CO 2)是甲中的2倍，是0.012mol ·L -1D 反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢选C例2：一氧化碳与水反应CO(g) + H 2O(g) ======= CO 2(g) + H 2(g) 在773K 时,平衡常数K=9，如反应开始时CO 和H 2O 的浓度都是0.020 mol ·L －1，计算在这条件下，CO 的转化率最大是多少？解：设平衡时CO2和H2的浓度为x mol ·L -1CO(g) + H 2O(g) ========= CO 2(g) + H 2(g)c(始) : 0.020 0.020 0 0c(转) : x x x xc(平) : 0.020-x 0.020-x x x列式得：K=x 2/( 0.020-x )2=9 解得x ＝ 0.015mol ·L -1％反应物的起始浓度应物的平衡浓度反应物的起始浓度－反＝转化率100⨯)(α ɑ＝75％类型2 平衡常数的综合应用例3、在1000K 时，已知反应Ni （s ）＋H 2O （g ）NiO （s ）＋H 2（g ）的平衡常数K ＝0.0059。
当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应（ ）A 已达平衡状态B 未达平衡状态，反应正向进行C 未达平衡状态，反应逆向进行D 无法确定选C例4、CO 2、SO 2、NO x 是对环境影响较大的气体，控制和治理CO 2、SO 2、NO x 是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。
（1）工业上正在研究利用CO 2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：CO 2（g ）+3H 2（g ）⇌CH 3OH （g ）+H 2O （g ）△H=-49.0kJ •mol -1测得H2的物质的量随时间变化如图1中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）．回答下列问题：类型3 电离平衡常数的计算与综合应用______（填“A”或“B”），请说明理由______．解：由1L水中只有10-7mol的水电离，则电离生成的氢离子浓度为1.0×10-7mol/L，氢氧根cOHc)(HA)(解：选D．⑴“O”点导电能力为0的理由是____________________________________。
类型4 溶解平衡（溶度积）常数的计算与综合应用例8、已知298K时，Mg（OH）2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12，（MgF2的溶度积常数Ksp=7.4×10-11）取适量的MgCl2溶液，加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得pH=13.0，则下列说法不正确的是（）A.所得溶液中的c（H+）=1.0×10-13mol•L-1B.所得溶液中由水电离产生的c（OH-）=1.0×10-13mol•L-1C.所得溶液中的c（Mg2+）=5.6×10-10mol•L-1D.298K时，饱和Mg（OH）2的溶液与饱和MgF2溶液相比前者的c（Mg2+）大选D解：A．pH=13的溶液中，c （H+）=10-13mol/L，故A正确；B．由水电离产生的c（OH-）水=c （H+）水=10-PH mol•L-1=10-13mol/L，故B正确；C、取适量的MgCl2溶液加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡状态测得溶液的pH=13.0，溶液中c（OH-）=0.1mol/L，由氢氧化镁溶度积常数计算镁离子浓度，Ksp=c（Mg2+）c2（OH-）=5.6×10-12 ，代入计算得到c（Mg2+）=5.6×10-10mol/L，故C正确；D、298K时Mg（OH）2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12，Ksp=c（Mg2+）c2（OH-）=5.6×10-12，c（Mg2+）=1.1×10-4mol/L；MgF2的溶度积常数Ksp=7.4×10-11．Ksp=c（Mg2+）c（F-）2=7.4×10-11，得到c（Mg2+）=2.65×10-4mol/L，则298 K时饱和Mg（OH）2溶液与饱和MgCO3溶液相比前者的c（Mg2+）小，故D错误；点评：本题考查了溶度积，平衡的移动，是高考的常考题型，本题有一定的综合型，有一定的难度例9、BaSO4在水中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO42－(aq)，溶度积常数K sp=c(Ba2＋)·c(SO42－)。
（1）某温度时，BaSO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是______A.加入Na2SO4可以使溶液a由点变到b点B.通过蒸发可以使由d点变到c点C.d点无沉淀生成D.a对应的K sp大于c点对应的K sp（2）在胃部透视时，服用的“钡餐”的主要成分是硫酸钡。
在25℃时，硫酸钡的溶度积常数约为1.21×10—10。