资源描述
预导学案(学生案)
备课组 高三化学 主备人 黄颖
课题:K汇——高考题中平衡常数的玄机
【2019年考纲要求】
1、了解化学平衡常数(K)的含义,能够利用化学平衡常数进行相关计算。
2、了解水的电离、离子积常数。
3、能利用电离平衡常数进行相关计算。
4、理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。
【活动方案】
活动一 完成基础回顾1
1、对于可逆反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),其中a、b、c、d分别表示化学方程式中各个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的表达式为:_____________________。
【以点带面】
1、Fe3O4(s)+4H2(g) 3Fe(s)+4H2O(g),在一定温度下,化学平衡常数表达式为________
2、醋酸的电离平衡常数的表达式Ka=_______________,碳酸的电离平衡常数Ka1=_________,Ka2=_________
3、水的离子积常数的数学表达式Kw=________________________
4、Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH-(aq),的溶度积常数Ksp=_____________
【拓展延伸】
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。
化学方程式
平衡常数表达式
N2 + 3H22NH3
K1=
1/2N2 +3/2 H2NH3
K2=
2NH3N2 + 3H2
K3=
K1 、K2 、K3间的相互关系为 。
思考Kw、Ka、Kb、Ksp、Kh及其联系
(1)一元弱酸一元强碱盐(CH3COONa): Kh=Kw/Ka ,
(2)一元强酸一元弱碱盐(NH4Cl): Kh=
(3)一元弱酸一元弱碱盐,如醋酸铵 Kh=
(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。Kh=
【点击高考—2019全国Ⅱ卷-26】
(4)联氨(又称联肼,N2H4,无色液体)为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,联氨第一步电离反应的平衡常数值为_______(已知:N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107;KW=1.0×10-14)。
活动二 完成基础回顾2。
思考平衡常数的影响因素。
平衡常数只与温度有关,如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) △H﹤0,在一定温度下达到平衡,如果升高温度K___________,降低温度K___________(填增大、减小或不变)。
【以点带面】
1、同一电解质,Ka/Kb值只与温度有关,一般情况下,温度越高,Ka/Kb值 ;
2、对Kw的理解
(1)Kw适用于纯水、稀的电解质(酸、碱、盐)水溶液.
(2)恒温时,Kw ;升温时, Kw .
25 ℃时,Kw=c(H+)·c(OH-)=
3、对于确定的物质来说,Ksp只与温度有关;一般情况下,升高温度,Ksp增大.
【点击高考——2009年安徽】
汽车尾气净化中的一个反应如下:NO(g)+CO(g) N2(g)+CO2(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 回顾基础3
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
F2 + H2=== 2HF
6.5×1095
Cl2 + H2=== 2HCl
2.57×1033
Br2 + H2 ===2HBr
1.91×1019
I2 + H2 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
Ksp
溶解度/g
难溶物
Ksp
溶解度/g
AgCl
1.8×10-10
1.5×10-4
CaCO3
5.0×10-9
7.1×10-4
AgBr
5.4×10-13
8.4×10-6
Ag2CO3
8.1×10-12
3.2×10-3
AgI
8.5×10-17
2.1×10-7
Fe(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+
Ka=1.76×10-5
H2CO3
H2CO3 HCO3- + H+
HCO3- CO32- + H+
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
H3PO4
H3PO4 H2PO4- + H+
H2PO4- HPO42- + H+
HPO42- PO43 - + H+
Ka1=7.5×10-3
Ka2=6.2×10-8
Ka3=2.2×10-13
【以点带面】
K的意义:K越小,反应物越难转化为生成物,一般认为K>105,可认为反应彻底
Ka/Kb的意义:相同温度下,Ka/Kb值越小表明电离程度 ,对应酸的酸性或碱的碱性
此外对于多元弱酸来说,其Ka1 Ka2 Ka3.
Ksp的意义: Ksp越小,物质 溶解或溶解度 (组成相同)
【点击高考——2019海南卷.11】
下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.8×10-5)和一氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3)在水中的电离度与浓度关系的是
活动四 考点体验
【考点1】有关K的计算:——三段式计算模型
(2019•新课标Ⅰ-28节选)近期发现,是继、之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
(3)与在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在时,将与充入的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为。
①的平衡转化率________%,反应平衡常数
(2019•江苏-20节选)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图﹣1和图﹣2所示.
②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4⇌H2AsO4—+H+的电离常数为Ka1,则pKa1= (p Ka1=﹣lg Ka1 )
方法总结:(1)确定目标反应(注意物质状态及对应系数)
(2)书写平衡常数表达式
(3)确定平衡常数表达式中各粒子的平衡浓度
(4) 代入数据准确计算K
【考点2】利用平衡常数求算溶液中的浓度,粒子比值,PH等
(2019•天津-10)(5)已知25℃,NH3•H2O的Kb=1.8×10﹣5,H2SO3的Ka1=1.3×10﹣2,Ka2=6.2×10﹣8.若氨水的浓度为2.0mol•L﹣1,溶液中的c(OH﹣) = mol•L﹣1.将SO2通入该氨水中,当c(OH﹣)降至1.0×10﹣7 mol•L﹣1时,溶液中的c(SO32﹣) /c(HSO3﹣) =
(2019·新课标I-28)上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中 为:_____________,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
方法总结:(1)找到未知离子,离子组所在的体系
(2)正确书写相应的平衡常数表达式
(3)确定平衡常数和表达式中各已知粒子的平衡浓度
(4)代入数据准确计算
【考点3】平衡常数的应用
1)利用平衡常数确定粒子浓度比值的变化
(2019年新课标Ⅲ-13)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1molCH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变
2)平衡常数确定反应程度或反应方向
(2019•新课标Ⅰ-27)(5)若“滤液②”中,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使恰好沉淀完全即溶液中,此时是否有沉淀生成 (列式计算)。、的分别为、。
方法总结:(1)确定目标反应(注意物质状态及对应系数)
(2)书写Qc表达式
(3)确定Qc表达式中各粒子的平衡浓度
(4)准确计算
(5)比较Qc与K的关系
(2019·福建-23)(3) 25℃,两种酸的电离平衡常数如右表。
Ka1
Ka2
H2SO3
1.3×10-2
6.3×10-4
H2CO3
4.2×10-7
5.6×10-11
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。
3)平衡常数比较溶液酸碱性
(2019年上海卷)(3)碳酸:H2CO3,Ki1=4.3×10-7,Ki2=5.6×10-11
草酸:H2C2O4,Ki1=5.9×10-2,Ki2=6.4×10-5
0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH____________0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。(选填“大于”“小于”或“等于”)
等浓度草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是___________。
学后反思:
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