高考的新宠“三大平衡常数”
化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数位于选修四《化学反应原理》部分，属于新课标的新增内容。从近几年的高考中发现，化学平衡常数早已成为了高考命题的热点内容；电离平衡常数和沉淀溶解平衡常数也渐有“升温”的表现，因此，可以预测这“三大平衡常数”在今后的高考中，将继续成为今后高考的重点及热点。下面将分类追踪透析。 一、化学平衡常数 典例1、（2008年宁夏卷）将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：
达到平衡时，c(H2)=0.5mol·L，c(HI)=4mol·L，则此温度下反应①的平衡常数为( )
A．9 B．16 C．20 D．25
-1
解析：由平衡时氢气的浓度可求得反应②分解消耗HI的浓度，c(HI)= 0.5mol·L×2=1mol/L，
-1-1
故①式生成c(HI)= c(HI)平衡+ c(HI)分解= 4mol·L+1mol/L =5mol·L，c(NH3)平衡= c(HI)①=
-1-1
5mol·L，根据化学平衡常数公式K= c(NH3)平衡×c(HI)平衡=5 mol/L×4mol·L，故答案选C。 点评：本题考查的是应用化学平衡常数公式求算化学平衡常数。学生易错选D，原因是将①
-1
式生成的c(HI)= 5 mol/L代入了公式中进行了求算，而未带入平衡时HI的浓度（4mol·L）。因此，在求算化学平衡常数时，一定要严格的按照化学平衡常数的含义进行。 方法规律：
①对于一般的可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g)，其中m、n、p、q分别表示化学方程式中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
-1
-1
衡常数公式可以表示为：
,各物质的浓度一定是平衡时的浓度,而不是其他．．
时刻的.
②在进行K值的计算时，固体和纯液体的浓度可视为“1”。例如：
Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g)，在一定温度下，化学平衡常数。 ③利用K值可判断某状态是否处于平衡状态。例如，在某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，平衡常数为K。若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下： ，则有以下结论：
/
K＝K ，V(正)＝V(逆)，可逆反应处于化学平衡状态； /
K＜K ，V(正)＞V(逆)，可逆反应向正反应方向进行； /
K＞K ，V(正)＜V(逆)，可逆反应向逆反应方向进行。 ④化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数，当化学反应方程式的计量数增倍或减倍时，化学平衡常数也相应的发生变化。 针对性训练：
1.高炉炼铁中发生的基本反应如下：FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g)（正反应为吸热反
应），已知1100℃时，该反应的化学平衡常数为0.263。
若在1100℃时，测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在这种情况下该反应是否处于平衡状态_______(填“是”或“否”)，此时化学反应速率是V正____V逆(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因
是 。
/-1-1
答：由于此时K=c(CO2)/c(CO)= (0.025 mol·L) / (0.1 mol·L)=0.25≠K =0.263，所
以反应不处于平衡状态，又因为0.25＜0.263，则v正 ＞ v逆，化学平衡向正反应方向移动。 典例2．二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。 硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3： 2SO2(g)＋O2(g)
催化剂△2SO3(g)。某温度下，SO2
的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题：（1）平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_______K(B)(填“＞”、“＜”或“=”)。 解析：平衡状态由A变到B时，增大了压强（由0.10 MPa→0.50 MPa），故SO2的平衡转化率(
)变大；由于平衡常数K不受压强、浓度的影响，只受温度的影响，而
体系的的温度不变，所以平衡常数K值不变。 点评：（1）化学平衡常数的大小只与温度有关，不随反应物或生成物浓度的改变而改变。本题已指明是“在某温度下，SO2的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系”，说明温度不变，改变的只有物质的浓度，故化学平衡常数不变。学生易错的主要原因是不能结合题目信息解读图象所致，观察分析图象的能力欠缺。
方法规律：化学平衡常数是描述可逆反应进行程度的重要参数，只与温度有关，与反应物、生成物的浓度无关，当然也不会随压强的变化而变化，即与压强无关。 针对性训练2．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： 焙烧炉中：2ZnS+3O2＝2ZnO+2SO2 ① 鼓风炉中：2C+O2＝2CO ② 鼓风炉中：ZnO（s）+CO（g）
Zn(g)+CO2（g） ③
⑴请写出反应③的平衡常数表达式 ，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”）。
答：⑴根据化学方程式和平衡常数的表达式进行书写：K=c(Zn).c(CO2)/c(CO) ，增大反应物CO的浓度，虽然化学平衡向正反应移动，但平衡常数不变。 二、电离平衡常数
典例3.（2008山东卷）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶
于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c(H-5-1
2CO3)=1.5×10 mol·L。若忽略水的电离及H2CO3
的第二级电离，则H-+= 。（已知：10-5.60=2.5×10-6
2CO3HCO3＋H的平衡常数K1）
解析：根据电离平衡常数公式可知：K+--5.60-5.60
1=c(H)c(HCO3)/c(H2CO3)=10×10/l.5×10-5=4.2×10-7mol. L-1
。
点评：此题可直接运用电离平衡常数的公式进行计算，只要准确的代入数值计算，不难得出答案。本题易错的主要原因是对电离平衡常数的遗忘和计算不准确造成的。 典例4. 下列有关电离平衡常数（K）的说法正确的是（ ）
A.相同条件下，电离平衡常数越小，表示弱电解质的电离能力越弱 B.电离平衡常数与温度无关
C.在CHCOO-+H+
3COOH的稀溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3，当再加入量冰醋酸时，（K）值增大
D.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为K1＜K2＜K3
解析：K表征的是弱电解质的电离能力，它越大，表示弱电解质越易电离，反之，就越难，
故A正确；电离平衡常数与化学平衡一样，只随温度的变化而变化，故B、C错误；多元弱酸各步电离平衡常数的相互关系应为K1＞K2＞K3
点评：电离平衡常数是表示弱电解质相对强弱的一个物理量，可根据电离平衡常数的大小，判断弱电解质的相对强弱，K值越大，即表示该电解质的能力越强。另外，很多学生搞不清影响电离平衡常数的因素是温度而不是浓度，而错选了C。 方法规律：
①在一定温度下，弱电解质达到电离平衡时，各种离子浓度之积与溶液中未电离的分子浓度
-+
之比是一个常数，该常数就叫电离平衡常数。如CH3COOHCH3COO+H，
-+
K=c(CH3COO)c(H)/c(CH3COOH).
②电离平衡常数是描述弱电解质的电离平衡的主要参数，也是弱酸、弱碱是否达到平衡状态的标尺。它只受温度的影响，因电离过程是吸热过程，故它随温度的升高而增大。
③对于多元弱酸来说，由于上一级电离产生的H+对下一级电离起到抑制作用，一般是K1≥K2≥K3，即第二步电离通常比第一步电离难得多，第三步电离又比第二步电离难得多，因此
+
在计算多元素弱酸溶液的c(H)或比较弱酸酸性相对强弱时，通常只考虑第一步电离。 针对性训练：
1．对于弱酸，若25℃时，有HAH??A?，在一定温度下达到电离平衡，K为电离平
电离平衡常数K 衡常数，下表是几种常见弱酸的电离平衡常数（25℃） 酸 电离方程式 CH3COOH CH3COOHCH3COO??H? 1.76?10?5 K1?4.31?10?7 H2CO3 K2?5.61?10?11 K1?9.1?10?8K2?1.1?10?12 H2S K1?7.52?10?3 H3PO4 K2?6.23?10?8 K3?2.20?10?13 回答下列各问：
（1）若在该温度下，继续不断加入少量的冰醋酸，K值________（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（2）在温度相同时，各弱酸的K值不同，则K值的大小与酸性的相对强弱的关系是 ________________________________________________________________________． （3）若把CH3COOH、H2CO3、HCO3、H2S、HS、H3PO4、H2PO4、HPO4???2?都看作是酸，其中酸性最强的是_________，最弱的是________．
（4）多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数．对于同一种多元弱酸
高中化学“三大平衡常数”
