师：同学们好，今天我们一起复习平衡常数的应用。本节课包括5个环节，首先来了解相关内容的考试说明。目前我们学习了哪几种平衡常数？表达式怎样？数值大小有何意义？数值受哪些因素影响？高考又会如何考查平衡常数？本节课我们将从以下五个方面展开复习。

　　先回顾基本概念，目前我们学习了四大平衡常数：化学平衡常数$K$、电离常数$K_a$、$K_b$、水的离子积常数$K_w$和难溶电解质的溶度积常数$K_{sp}$。它们的研究对象分别是可逆反应、弱电解质溶液中的氢离子与氢氧根离子、难溶电解质。不同平衡常数表达方式不同。

　　在氮气和氢气反应生成氨气的可逆反应中，化学平衡常数$K$的表达式为氨气平衡浓度的平方除以氮气平衡浓度与氢气平衡浓度的三次方之积；水的离子积常数$K_w$，表达式为溶液中氢离子和氢氧根离子浓度之积，纯液体水不出现在表达式中；弱酸醋酸的电离平衡常数$K_a$的表达式为溶液中醋酸根离子和氢离子的平衡浓度之积，除以溶液中醋酸的平衡浓度；难溶电解质氢氧化铁的溶度积常数$K_{sp}$的表达式为溶液中三价铁离子和氢氧根离子浓度的三次方之积，纯固体氢氧化铁不出现在表达式中。

　　下面请同学们看三组数值。第一组是两个不同可逆反应的化学平衡常数，第二组是两种不同弱酸的电离平衡常数，第三组是两种难溶电解质的溶度积常数。数值不同反映了什么呢？化学平衡常数$K$的大小能说明反应进行的程度，$K$值越大，表明反应进行得越完全；$K$值越小，表示反应进行得越不完全。弱酸弱碱的电离常数$K_a$、$K_b$能够反映弱酸弱碱酸碱性的相对强弱，电离常数越大，弱酸的酸性越强，弱碱的碱性越强。比如同温下醋酸的电离平衡常数大于次氯酸，就说明醋酸的酸性强于次氯酸。

　　难溶电解质的$K_{sp}$大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力。温度一定的条件下，组成和结构相似的两种难溶电解质，$K_{sp}$越大，物质的溶解度就越大。比如氯化银和碘化银组成和结构相似，相同温度下氯化银的$K_{sp}$大于碘化银的，可推出该温度下氯化银的溶解度大于碘化银的。但不能说$K_{sp}$越大物质的溶解度就越大，比如氯化银和碳酸银在同一温度下，氯化银的$K_{sp}$大于碳酸银，但该温度下氯化银的溶解度小于碳酸银。

　　为什么要强调一定温度下呢？因为平衡常数与温度，而且只与温度有关，与其他因素无关。化学平衡常数与温度有什么关系呢？如果对于可逆反应，正反应是吸热反应，那么温度升高，$K$增大；反之，若该反应正反应是放热反应，则温度升高，$K$减小。我们可以由$K$随温度的变化趋势判断反应的热效应。由于电离是吸热过程，所以水的离子积常数和$K_a$、$K_b$均随着温度的升高而增大。难溶电解质的溶度积常数一般随温度的升高而增大，温度不变，$K_{sp}$不变。

　　关于平衡常数高考如何考？一是判断反应的热效应，我们以18年江苏考卷13题的A选项为例，请同学们认真仔细审题。图甲是$\log K$随温度变化的曲线图，通过曲线变化不难发现温度升高$\log K$减小，即温度升高$K$减小，所以该反应放热，$\Delta H\lt0$，A选项正确。

　　下面请同学们体验一下18年江苏考卷15题的B选项，$K_1\gt K_3$是否正确？请同学们认真审题，本题是已知反应的热效应，判断$K$随温度的变化趋势。通过前面基础知识的回顾，我们知道对于一个放热反应，若温度升高，从700K升高到800K，$K$减小，所以$K_1\gt K_3$，B选项前半段正确。

　　二是判断溶液中微粒浓度的大小，我们以17年江苏考卷14题A选项为例，请同学们仔细审题。该题题干告诉我们三种弱电解质的电离平衡常数的数值，A选项要我们判断的是浓度为0.1摩尔每升的甲酸钠和氯化铵溶液中阳离子的物质的量浓度之和的大小关系，我们一起来分析一下。氯化铵溶液中阳离子浓度之和为氢离子和铵根离子的浓度之和，甲酸钠溶液中阳离子浓度之和为溶液中氢离子和钠离子的浓度之和。氯化铵溶液呈酸性，甲酸钠溶液呈碱性，所以氯化铵溶液中氢离子浓度大于甲酸钠溶液中氢离子的浓度。由于铵根离子要水解，所以铵根离子浓度小于钠离子的浓度。此时一大一小，一小一大如何判断呢？我们要考虑0.1摩尔每升的氯化铵溶液和甲酸钠溶液中氯离子浓度等于钠离子的浓度，即借助电荷守恒来解决。氯化铵溶液中存在电荷守恒，所以氯化铵溶液中阳离子的浓度之和还等于氢氧根离子浓度和氯离子浓度之和。由于氯离子浓度等于钠离子的浓度，所以两溶液中阳离子的浓度之和就分别取决于两溶液中氢氧根离子和氢离子浓度的大小关系。如何解决呢？此时要借助题目中的有效信息，由于一水合氨的电离平衡常数的数值小于甲酸，所以铵根离子的水解程度就大于甲酸根离子的水解程度。因此氯化铵溶液中氢离子的浓度大于甲酸钠溶液中氢氧根离子的浓度，即氯化铵溶液中氢氧根离子的浓度小于甲酸钠溶液中氢离子的浓度，所以A选项正确。回顾本题，是不是觉得有一点难度？是的，这类题目往往出现在高考卷当中的14题，难度有些大，但是只要同学们善于积累，归纳总结，找到解决此题的突破口，就可以迎刃而解。下面请同学们挑战一下18年江苏考卷14题的B选项，请同学们认真审题。

　　在判断微粒的浓度大小之前，同学们首先要判断钠离子浓度等于总浓度的溶液中溶质是什么？根据题目的信息，我们不难发现该溶液的溶质为草酸氢钠溶液。钠离子不水解，所以浓度最大，由草酸氢根离子和水微弱电离出来的氢离子的浓度最小。所以B选项的难点是比较溶液中草酸和草酸根离子的浓度大小。草酸是由草酸氢根离子水解而来，草酸根离子是由草酸氢根离子电离而来，二者的浓度大小取决于水解程度大还是电离程度大。我们先看水解的过程，水解平衡常数可以通过这样的表达式来表达，我们可以把氢氧根离子换成$K_w$除以氢离子的形式。怎么计算这个数值呢？经过分析研究，发现除了$K_w$以外的这部分内容恰好是$K_{a1}$的倒数，因此该水解平衡常数的表达式就表示为这样一种形式，代入数值计算得$1.85\times10^{-13}$。根据题意得知，草酸氢根离子的电离平衡常数的数值为$5.4\times10^{-5}$，大于$1.85\times10^{-13}$，所以电离大于水解，即草酸根离子的浓度大于草酸分子的浓度，B选项错误。同学们做对了吗？