《2018版高考化学一轮总复习(限时训练)：第八章专题讲座（有解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018版高考化学一轮总复习(限时训练)：第八章专题讲座（有解析）（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题讲座四大平衡常数的重要应用四大平衡常数是指化学平衡常数、弱电解质的电离平衡常数、水的离子积常数及难溶电解质的溶度积常数，这部分知识为新课标的热考内容，在高考题中出现频繁。该类试题常与生产、生活、环境及新技术的应用相联系，信息量大，思维容量高。侧重考查考生阅读相关材料，把握和提炼关键信息或数形结合等综合分析能力，数据处理及计算能力、知识的迁移应用能力。项目化学平衡常数(K)电离平衡常数(Ka、Kb)水的离子积常数(KW)难溶电解质的溶度积常数(Ksp)概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数。在一定条
2、件下弱电解质达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度的乘积之比是一个常数，这个常数称为电离平衡常数。水或稀的水溶液中c(OH)与c(H)的乘积。在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之积为常数。表达式对于一般的可逆反应：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，在一定温度下达到平衡时：K。(1)对于一元弱酸HA：HAHA，电离常数Ka；(2)对于一元弱碱BOH：BOHBOH，电离常数Kb。KWc(OH)c(H)MmAn的饱和溶液：Kspcm(Mn)cn(Am)影响因素只与温度有关只与温度有关，升温，K值增大只与温度有关，温度升高，KW增大
3、只与难溶电解质的性质和温度有关一、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。二、电离平衡常数常考题型1.直接求电离平衡常数；2.由电离平衡常数求弱酸(或弱碱)的浓度；3.由Ka或Kb求pH。试题一般难度不大，是在化学平衡基础上派
4、生出来的。对策注意平衡体系中同种离子的浓度是同一个浓度，当两个量相加或相减时，若相差100倍以上，要舍弃小的等一些基本的近似处理能力。三、水的离子积常数常考题型1.计算温度高于室温时的KW；2.通过KW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KW只与温度有关，升高温度，KW增大；在稀溶液中，c(H)c(OH)KW，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。四、难溶电解质的溶度积常数常考题型1.溶解度与Ksp的相关转化与比较；2.沉淀先后的计算与判断；3.沉淀转化
5、相关计算；4.金属沉淀完全的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Ksp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Ksp表达式，若数值大于Ksp，沉淀可生成或转化为相应难溶物质；利用Ksp可计算某些沉淀转化反应的化学平衡常数。【例1】利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生反应：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0。该反应的平衡常数表达式K_，若K1，向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量
6、TaS2(s)，试求I2(g)的平衡转化率(列式计算)。解析：平衡常数表达式为K，设容器体积为1 L，生成TaI4的物质的量为x，则TaS2(s)2I2(g) TaI4(g)S2(g)H0 1 0 0 2x x x 12x x xK1，x，I2的转化率为21100%66.7%。答案：见解析【例2】已知某温度下CH3COOH和NH3H2O的电离常数相等，现向10 mL浓度为0.1 molL1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中()A水的电离程度始终增大B.先增大再减小Cc(CH3COOH)与c(CH3COO)之和始终保持不变D当加入氨水的体积为10 mL时，c(NH)c(CH3
7、COO)解析：酸碱均抑制水的电离，向CH3COOH溶液中滴加氨水，水的电离程度先增大，当恰好完全反应后，再滴加氨水，水的电离程度减小，A错误；因为氨水的电离常数Kb，所以，因为温度不变Kb、KW不变，随氨水的加入c(H)减小，不断减小，B错误；加入氨水，体积变大，c(CH3COOH)与c(CH3COO)之和变小，C错误；当加入氨水的体积为10 mL时，氨水与CH3COOH恰好反应，CH3COOH和NH3H2O的电离常数相等，故CH3COO和NH的水解程度相同，溶液呈中性，由电荷守恒可得c(NH)c(CH3COO)，D正确。答案：D【例3】下图表示水中c(H)和c(OH)的关系，下列判断错误的是
8、()A两条曲线间任意点均有c(H)c(OH)KWBM区域内任意点均有c(H)c(OH)C图中T1T2DXZ线上任意点均有pH7解析：水的离子积常数表达式为：KWc(H)c(OH)，适用于水及稀的水溶液，A项正确；观察题中图示，XZ线表示溶液呈中性，c(H)c(OH)，M区域溶液呈碱性，c(OH)c(H)，B项正确；H2O(l) H(aq)OH(aq)H0，升高温度平衡正向移动，图中Z点KW106.5106.51013大于X点的KW1071071014，所以T2T1，C项正确；XZ线上任意点表示溶液呈中性，由于各点温度不同，但pH不一定为7，D项错误。答案：D【例4】(2016常州模拟)已知25
9、 时，Ka(HF)6.0104，Ksp(MgF2)5.01011。现向1 L 0.2 molL1 HF溶液中加入 1 L 0.2 molL1 MgCl2溶液。下列说法中正确的是()A25 时，0.1 molL1溶液中pH1B0.2 molL1 MgCl2溶液中离子浓度关系为2c(Mg2)c(Cl)c(H)c(OH)C2HF(aq)Mg2(aq)MgF2(s)2H(aq)，该反应的平衡常数K1.2107D该反应体系中有MgF2沉淀生成解析：A项，HF是弱酸，25 时，0.1 molL1 HF溶液中pH1，错误；B项，MgCl2属于强酸弱碱盐，离子浓度关系为2c(Mg2)c(Cl)c(H)c(OH
10、)，错误，C项，2HF(aq)Mg2(aq) MgF2(s)2H(aq)，该反应的平衡常数K7.2103，错误；D项，该反应体系中c(Mg2)c2(F)Ksp(MgF2)，有MgF2沉淀生成，正确。答案：D1化学平衡常数(K)、弱酸的电离平衡常数(Ka)、难溶物的溶度积常数(Ksp)是判断物质性质或变化的重要的平衡常数。下列关于这些常数的说法中，正确的是()A平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关B当温度升高时，弱酸的电离平衡常数Ka变小CKsp(AgCl) Ksp(AgI)，由此可以判断AgCl(s) I(aq)=AgI(s) Cl(aq)能够发生DKa(HCN) K3K2，据此所做
11、的以下推测合理的是()A氯化银不溶于氨水B银氨溶液中加入少量氯化钠有白色沉淀C银氨溶液中加入盐酸有白色沉淀D银氨溶液可在酸性条件下稳定存在解析：因为K3K2，所以Ag与NH3的络合能力大于Ag与Cl之间的沉淀能力，AgCl溶于氨水，A、B错误；由于K1K3，所以在Ag(NH3) Ag2NH3中加入HCl，有HNH3NH，致使平衡右移，c(Ag)增大，AgCl=AgCl，D错误，C正确。答案：C3T 时，将6 mol A和8 mol B充入2 L密闭容器中，发生反应：A(g)3B(g)C(g)D(g)，容器中B的物质的量随时间变化如图中实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时，H2的物质的量随
12、时间的变化。下列说法正确的是()A从反应开始至a点时A的反应速率为1 molL1min1B若曲线对应的条件改变是升温，则该反应的H0C曲线对应的条件改变是增大压强DT 时，该反应的化学平衡常数为0.125解析：由图象可知，反应开始至a点时v(B)1 molL1min1，则v(A) molL1min1，A项错误；曲线相对于实线先达到平衡，但B的转化率减小，则该反应H0，B项错误；曲线相对于实线先达到平衡，B的转化率增大。若增大压强，平衡右移，B的转化率增大，C项正确；根据b点的数据计算可知：T 时，该反应的化学平衡常数为0.5，D项错误。答案：C4部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸HCOOHHC
13、NH2CO3电离平衡常数(25 )Ki1.77104Ki4.91010Ki14.3107 Ki25.61011下列选项错误的是()A2CNH2OCO2=2HCNCOB2HCOOHCO=2HCOOH2OCO2C中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者D等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者解析：根据电离平衡常数，HCN的电离程度介于H2CO3的一级电离和二级电离之间，因此A中反应错误，应为CNH2OCO2=HCNHCO。HCOOH的电离程度大于H2CO3的一级电离，因此B正确。等pH的HCOOH和HCN，HCN溶液的浓度大，中和等体积、等pH的HCOOH和HCN，后者消耗NaOH的量大，C正确。在HCOONa和NaCN中存在电荷守恒：c(Na)c(H)c(HCOO)c(OH)，c(Na)c(H)c(CN)c(OH)。等浓度的HCOONa和NaCN溶液，NaCN水解程度大，溶液中OH浓度大，H浓度小。根据电荷守恒，两溶液中离子总浓度为2c(Na)c(H)，而Na浓度相同，H浓度后者小，因此等体积、等浓度的两溶液中离子总数前者大于后者，D正确。答案：A5已知：25 时，Ksp(MgCO3)6.8106，KspMg(OH)21.81011，下列
