化學平衡常數(shù)考點歸納與解讀

楊國林+張英鋒

高中化學平衡常數(shù)是中學化學的教學重點和難點，從近幾年的高考中發(fā)現(xiàn)，化學平衡常數(shù)早已成為了高考命題的熱點內(nèi)容，在理論教學和對高考的試題解析中發(fā)現(xiàn)一些學生在學習或者復習化學平衡常數(shù)類的考題中，由于沒有系統(tǒng)、科學的解題策略往往浪費了時間和精力也沒得到正確的答案。本文對化學平衡常數(shù)的考點進行了歸納與解讀，以期對學生和教師提供借鑒意義。

考點一化學平衡常數(shù)的計算

考點解讀該考點通?？疾榭忌鷮瘜W平衡常數(shù)基本概念的理解，以及計算化學平衡常數(shù)時應注意的細節(jié)。

例1（2011年海南高考）氯氣在298 K、100 kPa時，在1 L水中可溶解0.09 mol，實驗測得溶于水的Cl2約有三分之一與水反應，請估算該反應的平衡常數(shù)。（列式計算）

解析三段法是計算化學平衡常數(shù)最為常用的方式之一。它依據(jù)化學方程式列出各物的起始量、變化量和平衡量。然后根據(jù)已知條件建立起代數(shù)等式而進行解題的一種方法。首先，要分析三個量：起始量、變化量和平衡量。其次要明確兩個關系：對于反應物，起始量等于變化量與平衡量之和;對于生成物，起始量與變化量的之和為平衡量。

Cl2+H2OHClO+HCl

起始（mol/L） 0.09 ? ? ? ? ? ? ?0 ? ? ?0

轉(zhuǎn)化（mol/L） 0.03 ? ? ? ? ? ? 0.03 ? 0.03

平衡（mol/L） 0.06 ? ? ? ? ? ? 0.03 ? 0.03

K=c（HClO）·c（HCl）c（Cl2）

=0.03 mol/L×0.03 mol/L0.06 mol/L=0.015 mol/L

此外，在解析此題要特別注意水的存在。如果反應中有固體和純液體參加，它們的濃度不應寫在平衡關系式中，因為它們的濃度是固定不變的，化學平衡關系式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。尤其要強調(diào)的是稀溶液中進行的反應，如有水參加，水的濃度也不必寫在平衡關系式中。非水溶液中的反應，如有水生成或有水參加反應，此時水的濃度不可視為常數(shù)，必須表示在平衡關系式中。而在該題中，雖然水是作為反應物參與其中的，但是因為氯氣濃度非常稀，水的濃度也可不必寫在平衡關系式中。

點評化學平衡常數(shù)的計算是近年來高考?？嫉幕绢}目之一，雖然難度不大，但是要考生深刻理解化學平衡常數(shù)計算中應該注意的事項，如本題中“水”的書寫是易錯的地方。此外還要注意在書寫化學平衡時所用到的單位都是“mol/L”而不是“mol”。

考點二掌握化學平衡常數(shù)的意義及其影響因素

考點解讀此考點通?？疾榛瘜W平衡常數(shù)的深層次含義，溫度對化學平衡常數(shù)的影響，以及溫度改變后化學平衡常數(shù)的變化和反應的方向性等。

例2

（2000年天津高考）在某溫度下，可逆反應：

mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）

的平衡常數(shù)為K，下列說法正確的是（）。

A.K越大，達到平衡時，反應進行的程度越大

B.K越小，達到平衡時，反應的轉(zhuǎn)化率越大

C.K隨著反應物濃度改變而改變

D.K隨著溫度的改變?yōu)楦淖?/p>

解析該題主要考查化學平衡常數(shù)的影響因素。平衡常數(shù)（K）只受溫度影響，既與任何一種反應物或生成物的濃度變化無關，也與壓強的改變無關;由于催化劑同等程度地改變正逆反應速率，故平衡常數(shù)不受催化劑影響。因此，平衡常數(shù)與壓強、濃度、催化劑等外界條件無關。任何可逆反應，當溫度保持不變，改變影響化學平衡的其他條件時，即使平衡發(fā)生移動，K值也不變。K不隨起始濃度改變而改變，而且只和溫度有關，但與化學方程式的寫法有關。

此外，化學平衡常數(shù)K的大小也和反應進行的程度有關，K值越大，表示反應進行的程度越大，反應物的轉(zhuǎn)化率越大;K值越小，表示反應進行的程度越小，反應物的轉(zhuǎn)化率越小。因此，本題的答案選A、D。

點評只需要深刻理解化學平衡常數(shù)受到哪些因素的影響以及化學平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率之間的關系此題就迎刃而解了。

考點三了解化學平衡常數(shù)與熱效應的關系

考點解讀一般情況下，最常見的反應可分為吸熱和放熱反應，而化學平衡常數(shù)和反應的熱效應也有著密切的關系。

例3

在一定體積的密閉容器中， 進行如下化學反應

CO2（g）+H2（g）H2O+CO（g）

其化學平成常數(shù)（K）和溫度（T）的關系見表1，請回答下列問題：

表1

T/℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

（1）該反應的化學平衡常數(shù)K=。

（2）該反應為反應（填“吸熱”或“放熱”）

（3）某溫度下， 平衡濃度符合下式：c（CO2）·c（H2）=c（CO）·c（H2O），

試判斷此時的溫度為℃。

解析由平衡常數(shù)定義知， 該反應的化學平衡常數(shù)K的表達式K=c（CO）·c（H2O）c（CO2）·c（H2）;這是對化學平衡常數(shù)基本書寫規(guī)則的考查。

可逆反應的平衡常數(shù)一般只隨溫度的改變而改變，吸熱反應的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，放熱反應的平衡常數(shù)隨溫度升高而減小。由表中數(shù)據(jù)可以看出該反應的K隨溫度的升高而增大，可推知升高溫度，平衡向正反應方向移動，所以該反應為吸熱反應。由K=c（CO）·c（H2O）c（CO2）·c（H2），c（CO2）·c（H2）=c（CO）·c（H2O）代入得K=1， 進而查表中數(shù)據(jù)可知此溫度為830 ℃.

考點點評該題不僅考查了考生的閱讀識表能力，也考查了對化學平衡常數(shù)基本概念如化學平衡常數(shù)的書寫，而且將化學平衡常數(shù)和熱效應進行綜合來考查?？疾榱藢W生的聯(lián)想能力、 發(fā)散能力和閱讀識表能力。

（收稿日期：2015-07-15）