“化学平衡常数”的典型应用

南国定

(甘肃省酒泉中学 735000)

一、判断化学平衡移动方向

A.均加倍 B.均减半

C.均增加1mol D.均减少1mol

解析首先算出原平衡时的平衡常数，设气体体积为1L，则K=42/(42×21)=0.5.A均加倍，因体积可变，假设原体积为1L(下同)，体积变为2L，则起始浓度变为8/2=4，4/2=2，8/2=4，Q=42/(42×21)=0.5=K，平衡不移动；B均减半，与A同理不难算出Q=0.5=K，平衡不移动；C均增加1mol，假设体积不变计算Q=52/(52×31)=1/3K=0.5，平衡逆移.故选C.

二、解释弱电解质溶液“越稀越电离”

典例2 将室温下1L 0.1mol/L的CH3COOH溶液，加水稀释到2L，则原电离平衡如何移动？

解析原溶液：(设电离了的醋酸浓度为xmol/L)

开始 (mol/L) 0.1 0 0

电离xxx

平衡 0.1-xxx

Ka=c(CH3COO-)·c(H+)/c(CH3COOH)=x·x/(0.1-x)=x2/(0.1-x)≈x2/0.1=10x2，加水稀释至2L后溶液：

Qc=c(CH3COO-)·c(H+)/c(CH3COOH=x/2·x/2/(0.1-x)/2=x2/4/(0.1-x)/2 ≈0.5x2/0.1=5x2

三、解释盐溶液溶液“越弱越水解”

典例3 将室温下1L0.1mol/L的CH3COONa溶液，加水稀释到2L，则原水解平衡如何移动？

解析用三段式算出原溶液(方法类似典例1)：

的水解平衡常数Kh=c(CH3COOH)·c(OH-)/c(CH3COO-)=10x2，再算出加水稀释至2L后溶液的：Qc=5x2

四、通过溶度积常数判断是否沉淀完全

典例4 已知Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2/L2、Ksp(MnS)=2.6×10-13mol2/L2，工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+，该反应能否将工业废水中的Cu2+沉淀完全？

解析除去Cu2+的离子方程式为：

加入MnS，根据MnS的溶解平衡

计算出平衡时：c(S2-)=c(Mn2+)=Ksp(MnS)1/2=(2.6×10-13mol2/L2)1/2=5.1×10-7mol/L，则c(Cu2+)=Ksp(CuS)/c(S2-)=1.3×10-36mol2/L2/5.1×10-7mol/L≈2.5×10-30mol/L<10-5mol/L，故Cu2+沉淀完全.

五、利用平衡常数计算盐溶液的pH

解析由题知CO2过量，产物只有NaHCO3和Na2CO3，二者水解溶液显碱性(一级水解为主).

c(OH-)=(1×10-14/5×10-11) ×(1/ 2)=1×10-4

c(H+)=Kw/c(OH-) =1×10-14/1×10-4)=1×10-10

pH=-lgc(H+)=-lg1×10-10=10

六、计算反应物的转化率

解析同一反应相同温度下起始浓度不同，建立的两种平衡状态不同，但平衡常数相同，此为该题隐性的关键.从而首先由一种起始浓度求出平衡常数，再求另一种起始浓度对应的转化率，不难解得CO转化率为75%.

另外，课文中明确指出，当K>105时视为反应进行完全；因此还可用平衡常数进行判断可逆反应进行的程度、判断化学反应的热效应等.

总之，化学平衡常数K，在不同平衡体系中有不同表达式，水的离子积Kw，弱酸电离常数Ka，弱碱电离常数Kb，盐水解常数Kh,，难溶电解质溶度积常数Ksp，但都符合勒夏特列原理，重视将平衡常数在解题中灵活应用，可收到事半功倍的效果.