中学化学中的四大平衡

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1、学化学中的“四大平衡”广义的化学平衡包括狭义的化学平衡、电离平衡、水解平衡沉淀溶解平衡这四个方面的平衡被称为四大化学平衡四大平衡是中学化学知识结构的核心内容之一，起到了支点的作用一、四大平衡不同点的比较1研究对象不同平衡类型化学平衡电离平衡水解平衡沉淀溶解平衡研究对象可逆的化学反应溶液中的弱电解质能够水解的盐类，包括强碱弱酸盐、强酸弱碱盐及弱酸弱碱盐溶液中的难溶电解质举例工业合成氨醋酸溶液、氨水等碳酸钠、氯化铁、醋酸铵等溶液中的氯化银、硫酸钡、氢氧化铁等2产生原因及影响因素不同中学化学中的四种平衡产生的原因不同，影响它们的因素也不完全相同(1)化学平衡可逆反应中，正反应和逆反应同时进行，只是在

2、达到平衡前，正反应速率大于逆反应速率，当这个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应物与生成物浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是化学反应所能达到的限度(同条件下，反应物的转化率最大)影响这种平衡的因素有温度、压强、反应物及生成物的浓度等(2)电离平衡弱电解质在溶液中不能完全电离，电离的同时，溶液中的离子又可以结合为弱电解质的分子影响弱电解质电离的因素主要是浓度及温度(3)水解平衡盐类水解的根本原因是：某些盐类溶解于水后，其电离出的阴、阳离子与水电离出的H、OH结合，对水的电离平衡造成了影响，即促进了水的电离平衡，使水的电离平衡向正反应方向移动，导致溶液中的氢离子浓度

3、、氢氧根离子浓度发生变化盐类水解的规律如下：盐的类别水溶液的酸碱性举例溶液中的弱电解质c(H)与c(OH)比较强酸弱碱盐酸性NH4ClNH3H2Oc(H)c(OH)强碱弱酸盐碱性CH3COONaCH3COOHc(H) c(OH)强酸强碱盐中性NaCl无c(H)c(OH)影响盐类水解的主要因素是温度和浓度温度越高，越利于水解，所以温度高的碳酸钠溶液比温度低的碳酸钠溶液碱性强；盐的浓度越小，水解程度越大，加水稀释有利于盐类水解反应的进行(4)沉淀解平衡难溶电解质在水溶液中并不是完全不溶，其溶解产生的离子脱离难溶物进入溶液，溶液中的离子又会结合成难溶电解质影响沉淀溶解平衡的因素主要是浓度、温度和能与

4、难溶电解质相应离子反应的其他离子3描述方法不同(1)化学平衡常数对于一般可逆反应：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，在一温度下达到平衡时，K.(2)平衡转化率对于一般的化学反应：aAbBcCdD，达到平衡时反应物A的转化率为：(A)100%100%.注意：同一个反应中，反应物可以是多种，但不同反应物的转化率可能不同；增大一种反应物的浓度，可以提高其他反应物的转化率工业生产中常常提高廉价原料的比例，从而增大其他原料的利用率(3)电离平衡常数对于一元弱酸HA：HAHA，平衡常数K.对于一元弱酸BOH：BOHBOH，平衡常数K.(4)水的离子积水可以发生微弱的电离：2H2OH3OOH，或者

5、表示为：H2OHOH.水的电离程度大小是用离子积(KW)来表示的，KWc(H)c(OH)，室温下，KW1.01014.(5)溶度积常数对于溶解平衡：AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)，Kspc(An)mc(Bm)n，与其他平衡一样，Ksp仅受温度的影响二、四大平衡的相同点比较1可逆性所有的平衡都建立在可逆“反应”的基础上，也就是说上述四种平衡都对应着一种可逆变化， 如下表：平衡化学平衡电离平衡水解平衡沉淀溶解平衡可逆反应化学反应中的可逆反应弱电解质电离的可逆性盐类水解的可逆性难溶电解质溶解的可逆性相同点这些平衡背后的变化都具有可逆性2都可以用勒夏特列原理来解释勒夏特列原理：如果改变影响

6、化学平衡的一个条件(如温度、浓度、压强等)，平衡就向减弱这个改变的方向移动(1)浓度的改变增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动(2)温度的改变升高温度，平衡向吸热的方向移动，如合成氨反应的平衡向逆反应方向移动；降低温度，平衡向放热的方向移动，如合成氨反应的平衡向正反应方向移动(3)压强的改变增大压强，平衡向气态物质体积减小的方向进行，如合成氨反应的平衡向正反应方向移动；减小压强，平衡向气态物质体积增大的方向移动，如合成氨反应的平衡向逆反应方向移动可以应用该原理解释电离平衡、盐类的水解平衡、沉淀溶解平衡中条件的改变对平衡移动方

7、向的影响三、“守恒法”在四大平衡中的应用 复习弱电解质的电离平衡和盐类的水解平衡时，巧用守恒思想，可使复习效果事半功倍1电荷守恒电解质溶液中正负电荷总数相等，运用电荷守恒式可求解某一离子的物质的量浓度及判断溶液中离子浓度大小的顺序，如CH3COONa溶液中存在：c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，因溶液呈碱性，则c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)2元素(原子团)守恒电解质溶液中的某些元素或原子团存在“守恒关系”，如NH4Cl溶液中存在氮元素守恒：c(NH3H2O)c(NH)c(Cl)这种守恒思想的合理利用往往可以使解题化难为易3质子守恒电解质溶液中，由于电离、水解等过程

8、的发生，往往存在质子(H)的转移，但转移过程中质子数量保持不变，称为质子守恒如在NaHS溶液中，存在NaHS的电离和水解及H2O的电离，其质子转移情况可作如下分析：根据质子守恒有c(H2S)c(H3O)c(S2)c(OH)，即c(H2S)c(H)c(S2)c(OH)如：在K2S溶液中，H2O电离出的OH存在如下关系：c(OH)c(H)c(HS)2c(H2S)对于平衡理论的复习既要综合做好四种平衡的对比，找出异同，又要区别对待，不能混淆已知：SO2(g)O2(g)SO3(g) H98 kJmol1。某温度下，向一体积为2L的密闭容器中充入0.2mol SO2和0.1mol O2，5min后达到平

9、衡，共放出热量11.76kJ，下列说法正确的是 ( C )A5min内用O2表示的反应速率为0.12mol/(Lmin)B该反应的平衡常数数值为7.5CSO2的平衡转化率为60%D加入催化剂，可使H变小已知：(CH3COOH)2(g)2CH3COOH(g)经试验测得在不同压强下体系的平均相对分子质量（M）随温度T的变化曲线如图所示,下列说法正确的是 ( C ) A该过程的H0B平衡常数: K(a)K(b)K(c)C气体压强：p(a)p(b)p(c)D当M80时，(CH3COOH)2和CH3COOH的物质的量之比为1:1已知某化学反应的平衡常数表达式为K，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示：

10、t/7008008301 0001 200K1.671.111.000.600.38(1)若830 时，向容器中充入1 mol CO、3 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K_1.00(填“大于”、“小于”或“等于”),达到平衡时CO的转化率为 。 75%(2)830时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。若保持其他条件不变，向(1)问平衡体系中再通入0.10molCO和0.40molCO2，此时正 逆 (填“”、“=”或“”） 不 (3)若1 200 时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、

11、H2O的浓度分别为2 molL1、2 molL1、4 molL1、4 molL1，则此时上述反应的平衡移动方向为 (填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”)。草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性在0.1 mol/L KHC2O4溶液中，下列关系正确的是()Ac(K)c(H)c(HC2O)c(OH)c(C2O)Bc(HC2O)c(C2O)0.1 mol/LCc(C2O)c(H2C2O4)Dc(K)c(H2C2O4)c(HC2O)c(C2O)室温下，用0.100 mol/L NaOH 溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol/L的盐酸和醋酸，滴定曲线如右图所示。下列说法正确的是A、分别

12、表示盐酸和醋酸的滴定曲线BV(NaOH)=10.00 mL 时，1CpH=7时，两种酸所用NaOH溶液的体积相等 DV(NaOH)=20 .00 mL 时，c(Cl) c(CH3COO)CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。Na2CO3俗称纯碱，解释其水溶液呈碱性的原因，用离子方程式表示 ，该溶液中离子浓度由大到小的顺序为 已知25时，Na2CO3溶液的水解常数为Kb2104mol/L，则当溶液中c(HCO3-)c(CO32-)=21时，试求溶液的pH 。0.1mol/L Na2CO3溶液中c(OH)c(H) 用含c(HCO) 、c(H2CO3)的关系式表示已知25 时，K

13、sp(BaSO4)11010，Ksp(BaCO3)2.5109.(1)将浓度均为0.1 molL1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合 ，充分搅拌后过滤，滤液中c(Ba2)_molL1。取100 mL滤液与100 mL 2 molL1的Na2SO4溶液混合，混合液中c(Ba2) molL1。(2)医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸很强(pH约为1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是_(用沉淀溶解平衡原理解释)。万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5 molL1Na2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶

14、液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2浓度仅为 molL1。现向一含有Ca2、Cu2的混合溶液中滴加Na2CO3溶液，若首先生成CuCO3沉淀，得出的结论是( )AKsp(CuCO3)Ksp(CaCO3)Bc(Cu2)c(Ca2)C D 已知298 K时下列物质的溶度积CH3COOAgAgClAg2 CrO4Ag2SKsp2.31061.7710101.1210126.71015下列说法正确的是A等体积、浓度均为0.002 mol/L的CH3 COONa和AgNO3溶液混合能产生沉淀B向含有浓度均为0.01mol/L的CrO和Cl的溶液中慢慢滴入AgNO3溶液时，CrO先沉淀C在CH3 COOAg

15、悬浊液中加入盐酸时发生反应的离子方程式为CH3 COOAgH+ClCH3COOHAgClD298 K时，上述四种饱和溶液的物质的量浓度：c(CH3COOAg)c(AgCl)c(Ag2CrO4)c(Ag2S)25，KspMg(OH)26.01012、KspFe(OH)33.01039，向含有Mg2、Fe3的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存时且溶液的pH8，c(Mg2):c(Fe3) 25，KspCu(OH)22.01020、Cu22H2OCu(OH)22H的水解平衡常数Kh 在不同温度下，水溶液中c(H)与c(OH)有如图所示关系。下列有关说法中，正确的是( )A若从a点到d点，可采用在水中加入碱的方法Bb点对应的溶液中由水电离的c(H+)一定是108mol/LCb点对应溶液的Kw大于c点对应溶液的KwDT时，0.05mol/L的Ba(OH)2某温度时，BaSO4在水中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可以使溶液由a点变到b点B通过蒸发可以使溶液由d点变到c点Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp