【创新方案】2013高考化学一轮复习-第08章-专题讲座(08)-四种动态平衡及平衡常数课件-新人教

[学一技]勒夏特列原理一直以来是平衡移动的重要理论，却只能定性地判断，新课标改革后化学平衡常数的引入，使各类动态平衡可以进行量的衡量，是考查考生思维严密性的好素材，可以说化学平衡常数已成为高考命题人的“新宠”、试卷的亮点。1．四种动态平衡的比较比较项目化学平衡电离平衡水解平衡沉淀溶解平衡平衡特征逆、动、等、定、变v(正)＝v(逆)v(电离)＝v(水解)v(水解)＝v(中和)v(沉淀)＝v(溶解)比较项目化学平衡电离平衡水解平衡沉淀溶解平衡举例N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)CH3COOHCH3COO－＋H＋CO2－3＋H2OHCO－3＋OH－Ag＋(aq)＋Cl－(aq)比较项目化学平衡电离平衡水解平衡沉淀溶解平衡存在条件一定条件下的可逆反应一定条件下弱电解质的水溶液一定条件下含“弱”的盐溶液中一定条件下(微溶、难溶)盐的饱和溶液中影响因素①温度②浓度③压强①温度②浓度③同离子酸、碱、盐和化学反应①温度②浓度③外加电解质和化学反应①温度；浓度②酸、碱、盐比较项目化学平衡电离平衡水解平衡沉淀溶解平衡平衡限度平衡常数K、Ka(Kb)、KW、Ksp以及转化率或电离度平衡移动的判据勒夏特列原理(向减弱条件改变的方向移动)2.平衡常数有关平衡常数可从以下四个方面掌握：(1)化学平衡常数的表达式书写形式，注意固体和纯液体不能写入。(2)化学平衡常数可以用来判断强弱关系(一般来说)：化学平衡常数越小，越难转化；电离平衡常数越小，说明电离能力越弱(电解质越弱)；水解平衡常数越小，水解能力越弱；难溶电解质的Ksp越小，代表溶解度越小。(3)平衡常数只受温度影响：温度改变，平衡常数改变，平衡将发生移动；其他外界条件可能影响平衡状态，使平衡发生移动，但是不影响平衡常数。(4)平衡都有向着平衡常数较小的方向移动的趋势。如形成沉淀，当溶液中有多种离子均能与所加试剂形成沉淀时，则溶度积越小的先形成沉淀，这也成为除杂的重要依据。[悟一题][例]描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示，表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)，表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。酸或碱电离平衡常数(Ka或Kb)CH3COOH1.8×10－5HNO24.6×10－4HCN5×10－10HClO3×10－8NH3·H2O1.8×10－5表1表2难(微)溶物溶度积常数(Ksp)BaSO41×10－10BaCO32.6×10－9CaSO47×10－5CaCO35×10－9请回答下面问题：(1)表1所给的四种酸中，酸性最弱的是__________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大，而电离常数不变的操作是________(填序号)。A．升高温度B．加水稀释C．加少量的CH3COONa固体D．加少量冰醋酸(2)CH3COONH4的水溶液呈________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”)，理由是__________________________，溶液中各离子浓度大小的关系是_________________。(3)物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液，其pH7，该溶液中离子浓度从大到小的排列为______________________________________。(4)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后，再将其制成各种可溶性的钡盐(如BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末，并不断补充纯碱，最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量的BaSO4悬浊液，在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌，为使SO2－4物质的量浓度不小于0.01mol·L－1，则溶液中CO2－3物质的量浓度应≥________mol·L－1。[解析]电离平衡常数越小，酸的酸性越弱，因此HCN酸性最弱；电离平衡常数只与温度有关，酸浓度越小，电离程度越大。由于醋酸与NH3·H2O的电离平衡常数相同，故NH＋4、CH3COO－水解能力相同，CH3COONH4溶液呈中性，溶液中c(CH3COO－)＝c(NH＋4)c(H＋)＝c(OH－)。NaCN和HCN混合溶液的pH7，说明CN－的水解能力大于HCN的电离能力，故有c(Na＋)c(CN－)c(OH－)c(H＋)。溶液中SO2－4为0.01mol·L－1，先根据BaSO4的Ksp求出溶液c(Ba2＋)，再据BaCO3的Ksp求出溶液中CO2－3。[答案](1)HCNB(2)中性根据题表1中的电离平衡常数，CH3COONH4溶于水后，CH3COO－结合H＋和NH＋4结合OH－生成弱电解质的程度一样，导致水溶液中的H＋和OH－浓度相等，溶液呈中性c(NH＋4)＝c(CH3COO－)c(OH－)＝c(H＋)(3)c(Na＋)c(CN－)c(OH－)c(H＋)(4)0.26[通一类]1．化学平衡常数(K)、电离常数(Ka)、溶度积常数(Ksp)是判断物质性质或变化的重要的常数。下列关于这些常数的说法中，正确的是()A．化学平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关B．CH3COONH4溶液几乎呈中性，说明Ka(CH3COOH)与Kb(NH3·H2O)近似相等C．Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，由此可以判断AgCl(s)＋I－===AgI(s)＋Cl－不能发生D．Ka(HCN)Ka(CH3COOH)，说明相同浓度时，氢氰酸的酸性比醋酸强答案：B解析：化学平衡常数是一个温度常数，与浓度、压强、催化剂无关，A错；CH3COONH4溶液呈中性，说明NH＋4和CH3COO－在相同情况下的水解程度相同，从而说明在相同温度时Ka(CH3COOH)和Kb(NH3·H2O)近似相等，B正确；沉淀转化的实质是相对难溶解的转化为更难溶解的，由Ksp(AgCl)Ksp(AgI)可知，AgI更难溶于水，C错误；Ka越大，说明醋酸越易电离，酸性越强，D错。2．已知二元酸H2A在水中存在以下电离：H2A===H＋＋HA－，HA－H＋＋A2－，试回答下列问题：(1)NaHA溶液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性，理由是______________________________________。(2)某温度下，向10mL0.1mol/LNaHA溶液中加入0.1mol/LKOH溶液VmL至中性，此时溶液中以下关系一定正确的是________(填写字母)。A．溶液pH＝7B．水的离子积KW＝c2(OH－)C．V＝10D．c(K＋)＜c(Na＋)(3)已知难溶物CaA在水中存在溶解平衡；CaA(s)Ca2＋(aq)＋A2－(aq)ΔH＞0，一定温度下CaA饱和溶液中c(Ca2＋)·c(A2－)为常数，记作Ksp＝c(Ca2＋)·c(A2－)，Ksp只与温度有关。①温度升高时，Ksp________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。②向浊液中通入HCl气体，c(Ca2＋)________，原因是______________________________。(4)测得25℃时，CaA的Ksp为2.0×10－11，常温下将10gCaA固体投入100mLCaCl2溶液中，充分搅拌后仍有固体剩余，测得溶液中c(Ca2＋)＝0.1mol/L，则溶液中c(A2－)＝____________。解析：(1)由于H2A的第一步电离完全，所以在NaHA溶液中，HA－不能发生水解，只能电离产生H＋，所以NaHA溶液呈酸性。(2)选项A，该反应不一定是在25℃下进行的，所以溶液呈中性时，pH不一定为7。选项B，KW＝c(H＋)·c(OH－)，因c(H＋)＝c(OH－)，故KW＝c2(OH－)。选项C，V＝10说明NaHA与KOH刚好完全反应，生成的A2－水解导致溶液呈碱性。选项D，由于A2－水解导致溶液呈碱性，NaHA溶液呈酸性，要使溶液呈中性，则NaHA需过量，故c(Na＋)＞c(K＋)。(3)①温度升高，溶解平衡向右移动，Ksp增大。②通入HCl气体，A2－与H＋结合生成HA－，促使CaA溶解平衡正向移动，c(Ca2＋)增大。(4)c(Ca2＋)·c(A2－)＝2.0×10－11，c(A2－)＝2.0×10－11÷0.1＝2.0×10－10mol/L。答案：(1)酸HA－只电离不水解(2)BD(3)①增大②增大H＋与A2－结合为HA－，使平衡右移，c(Ca2＋)增大(4)2.0×10－10mol/L