新课程高考亮点——化学平衡常数的考查,本文主要内容关键词为:化学平衡论文,常数论文,新课程论文,亮点论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
化学平衡常数是高中化学新增内容,属于选修模块《化学反应原理》中的化学平衡部分。课标要求学生知道化学平衡常数的涵义,会用化学平衡常数进行一些简单的计算。这一基本要求在2007年课改地区(山东、广东、海南和宁夏)的高考中都进行了考查。笔者现结合2007年四省高考就化学平衡常数的有关问题小结如下:
一、化学平衡常数
1.化学平衡常数的概念
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,用符号K表示。
2.化学平衡常数的数学表达式
对一般可逆反应:
3.化学平衡常数表示的意义
平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度太小,K值越大,可逆反应的正向反应进行的程度越小,反应物转化率越高;反之,K值越小,则可逆反应的正向反应进行的程度越小,反应物转化率越低。
4.有关化学平衡常数的注意事项
(1)平衡常数只与温度有关,与其他因素无关。即在一定温度下,不论反应物的初始浓度如何,也不管反应从哪个方向开始进行,化学平衡常数一定。
(2)若可逆反应正反应为吸热反应,升高温度,平衡正移,K值增大;降低温度,平衡逆移,K值减小。若可逆反应正反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,K值减小;降低温度,平衡正移,K值增大。(3)对一定温度下的可逆反应而言,在建立平衡的整个过程中,反应在平衡状态时的转化率最大。
(4)在写平衡常数的数学表达式时要特别注意:①如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓度不应写在平衡常数表达式中,因为它们的浓度是定值,化学平衡常数关系中只包含气态物质和溶液中各溶质的浓度。如
②稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度不必写在平衡常数关系式中。如
③非水溶液中的反应,如有水生成或有水参加反应,此时的水的浓度不可视为常数,必须表示在平衡常数表达式中。如酒精和醋酸的反应:
④在平衡常数表达式中一定是反应物和生成物的平衡浓度,不能是物质的量。
(5)同一化学反应,可以用不同的化学方程式来表示,每个化学方程式都有自己的平衡常数表达式及相应的平衡常数。例如,373K(100℃)时和的平衡体系:
显然,。因此,、要注意使用与反应方程式相对应的平衡常数。
5.化学平衡常数的应用
(1)判断反应进行的方向
对于非平衡体系,称浓度积常数,用表示,如果:,则反应向逆反应方向进行。随着逆反应的进行,产物浓度不断减小(分子减小),反应物浓度不断增大(分母增大),直到上述比值等于平衡常数为止,这时反应达到平衡状态。,则反应向正反应方向进行。随着正反应的进行,产物浓度不断增大(分子增大),反应物浓度不断减小(分母减小),直到上述比值等于平衡常数为止,这时反应达到平衡状态。
(2)计算平衡转化率
二、典型例题分析
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高平衡转化率的有__(填字母)。
A.升高温度B.降低温度C.增大压强
D.减小压强E.加入催化剂 G.移出氧气
(3)尾气用饱和溶液吸收可得到重要的化工原料,反应的化学方程式为__。
(4)将黄铁矿的煅烧产物溶于后,加入铁粉,可制备。酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是__。
解析 考查学生对化学反应可逆性、化学平衡、化学平衡常数和影响化学平衡的外界条件的了解;考查学生对盐类的水解、常见非金属元素硫及其重要化合物的主要性质及其对环境质量影响的了解;考查学生计算平衡常数和平衡转化率的能力以及学生对化学平衡和元素化合物知识的综合应用及知识迁移能力。
例3 (2007年理综宁夏卷)氮化硅是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得: