楊艷梅
摘 要:化學平衡常數是近幾年高考考查的重點,也是熱點,為了更好的解決這類問題,筆者結合具體實例對其主要考點:化學平衡常數的表達式、影響因素以及有關計算等問題分別進行了剖析。
關鍵詞:化學平衡常數 表達式 影響因素 計算
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)03(c)-0082-01
化學平衡常數屬于選修四《化學反應原理》的部分內容,也是考試大綱新增內容。從近幾年的高考中發現,化學平衡常數已成為高考命題的熱點,因此,可以預測該知識點在2013年的高考中,將繼續成為高考考查的重點及熱點。通過對近幾年高考試題的研究發現,寧夏、海南等省份偏重于化學平衡常數的求算,特別是海南;而山東、廣東、北京、江蘇等省份,則偏重于化學平衡表達式及影響因素的考查。下面結合實例分別對化學平衡常數的考點進行分析。
1 考查化學平衡常數表達式及計算
例1:將固體NH4I置于密閉容器中,在一定溫度下發生下列反應:(1)NH4I(s)NH3(g)+HI(g);(2)2HI(g)H2(g)+I2(g)達到平衡時,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,則此溫度下反應(1)的平衡常數為( )。
A.9 B.16 C.20 D.25
解析:在一定溫度下,當一個可逆反應達到化學平衡時以反應:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例,
K=。對于同一化學反應,化學平衡常數表達式要與化學計量數一一對應,若化學計量數同倍數增大或同倍數減小,平衡常數表達式也要做出相應的改變;對于可逆反應而言,正反應的表達式與逆反應的表達式互為倒數關系;對于有固體或純液體參加或生成的化學反應,平衡常數表達式中不能出現固體或純液體的濃度;對于稀溶液中進行的反應,如有水參加反應,水的濃度不出現在表達式中;對于非水溶液中進行的反應,若有水參加或生成,則應出現在表達式中;因此,大家在書寫平衡常數表達式時,要注意方程式中各物質的狀態。
此題中NH4I是固體,所以反應(1)的平衡常數k=c(NH3)·c(HI),NH4I分解生成的HI為平衡時HI與分解的HI之和,即為NH4I分解生成的NH3,由反應(2)可知分解的c(HI)為平衡時c(H2)的2倍,求出為NH4I分解生成的NH3,代入反應(1)的平衡常數k=c(NH3)·c(HI)計算,利用相關數據可得到C正確。本題的解題關鍵在于平衡時HI為NH4I分解生成的HI與分解的HI之差,難度較大。
2 影響化學平衡常數的因素與計算
例2:在25℃時,密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度(如表1):下列說法錯誤的是( )。
A.反應達到平衡時,X的轉化率為50%
B.反應可表示為X+3Y2Z,其平衡常數為1600
C.增大壓強使平衡向生成Z的方向移動,平衡常數增大
D.改變溫度可以改變此反應的平衡常數
解析:本題考查化學平衡的計算及平衡移動問題,題目難度不大,注意平衡常數的計算以及平衡常數為溫度的函數的特征來解答(見表2)。
利用轉化濃度之比等于化學計量數之比的原理,可得到化學方程式為X+3Y
2Z,這樣再利用相關數據可得到A、B正確,根據平衡常數僅是溫度函數的原理可知D正確,C錯誤。
對于可逆反應,平衡常數K與任何一種反應物或生成物的濃度變化、壓強改變、催化劑使用均無關系,它只受溫度影響,溫度升高時平衡常數可能增大,也可能減小,但不會不變。關于化學平衡常數的計算,一般常用“三橫式”準確計算出平衡時各組分的濃度(注意單位要統一),再利用給定條件的化學平衡常數表達式來解答相關問題即可。
3 考查化學平衡常數的應用
例3:高溫下,某反應達到平衡,平衡常數。恒容時,溫度升高,H2濃度減小。下列說法正確的是( )。
A.該反應的焓變為正值
B.恒溫恒容下,增大壓強,H2濃度一定減小
C.升高溫度,逆反應速率減小
D.該反應的化學方程式為CO+H2OCO2+H2
解析:此題運用平衡移動原理、化學平衡常數表達式及影響因素的知識不難判斷A正確。
由上題不難看出化學平衡常數的應用主要有以下三點:(1)利用平衡常數的大小,判斷化學反應進行的程度;(2)利用溫度變化,平衡常數的數值隨之改變的性質可以判斷化學反應的熱效應;(3)利用表達式算出任一時刻的濃度商Q和平衡常數K比較,來判斷化學反應方向。
總之,化學平衡常數是高考的熱點也是難點,大家復習時一定要真正理解并熟練掌握平衡常數的定義式及其影響因素;另外,要通過高考題的分類解析,不斷反思每一類型題的解題關鍵,準確把握解題核心,才能在高考中應對自如。
參考文獻
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