03 题组训练 突破平衡计算-《中学生数理化》高考理化2023年10月刊

题组训练 突破平衡计算 ■华中师范大学琼中附属中学 杨 超 新高考化学试题常以充分体现核心价值 的问题情境承载考试内容,从基础性、综合 性、应用性、创新性四个方面进行考查,需要 考生运用必备知识与关键能力解决实际问 题,从而考查考生的学科素养水平。化学反 应原理属于比较抽象的理论知识,是化学学 科素养的重要组成,同时也是高考必考的内 容,难度较大、区分度较高。平衡计算是化学 反应原理的必考内容,主要考查考生化学平 衡基础知识、化学计算能力、对信息的整合吸 收能力以及知识迁移应用能力等,即必备知 识与关键能力的考查。 在复习备考中,不妨设置必要的题组,进 行训练和总结,从而掌握计算的类型、特点和 方法,提高解题效率,减少计算错误。 题组一:浓度平衡常数和分压平衡常数 可逆反应达到平衡时,用平衡时物质 的量浓 度 所 求 的 平 衡 常 数 叫 浓 度 平 衡 常 数,通常用 Kc 表示;对于有气体参与的反 应,用平衡时各物质的分压代替物质的量 浓度所求的平衡常数叫分压平衡常数,通 常用 Kp 表示。 例 1 (1)恒温恒容密闭容器中(T ℃,2 L)通入0.1 mol CO(g)、0.1 mol H2O(g),初始 压强为p。使其发生反应CO(g)+H2O(g)􀜩􀜨􀜑 CO2(g)+H2(g),达平衡时测得CO的转化率为 60%,则Kc= ,Kp= 。 (2)恒温恒容密闭容器中(T ℃,2 L)通 入0.1 mol C(s)、0.1 mol H2O(g),初始压 强为p。使其发生反应C(s)+H2O(g)􀜩􀜨􀜑 CO(g)+H2(g),达到平衡时测得C的转化 率为60%,则Kc= ,Kp= 。 (3)恒温恒压密闭容器中(T ℃,p)通入 0.1 mol C(s)、0.1 mol H2O(g),初始容器体 积为2 L。使其发生反应C(s)+H2O(g)􀜩􀜨􀜑 CO(g)+H2(g),达到平衡时测得C的转化 率为60%,则Kc= ,Kp= 。 解析:平衡常数的计算题目,通常用到三 段式。 (1) CO(g)+H2O(g)􀜩􀜨􀜑 CO2(g)+H2(g) 起始(mol) 0.1 0.1 0 0 反应(mol) 0.06 0.06 0.06 0.06 平衡(mol) 0.04 0.04 0.06 0.06 平衡时,c(CO)= 0.04 mol 2 L ,c(H2O)= 0.04 mol 2 L ,c(CO2)= 0.06 mol 2 L ,c(H2)= 0.06 mol 2 L 。 Kc= 0.06 mol 2 L × 0.06 mol 2 L 0.04 mol 2 L × 0.04 mol 2 L = 9 4 。 平 衡 时,p (CO)= 0.04 mol 0.2 mol ×p , p(H2O)= 0.04 mol 0.2 mol × p , p(CO2)= 0.06 mol 0.2 mol×p ,p(H2)= 0.06 mol 0.2 mol×p 。 Kp= 0.06 mol 0.2 mol×p× 0.06 mol 0.2 mol×p 0.04 mol 0.2 mol×p× 0.04 mol 0.2 mol×p = 9 4 。 (2) C(s)+H2O(g)􀜩􀜨􀜑 CO(g)+H2(g) 起始(mol) 0.1 0.1 0 0 反应(mol) 0.06 0.06 0.06 0.06 平衡(mol) 0.04 0.04 0.06 0.06 平衡时,c(H2O)= 0.04 mol 2 L ,c(CO)= 0.06 mol 2 L ,c(H2)= 0.06 mol 2 L 。 Kc= 0.06 mol 2 L × 0.06 mol 2 L 0.04 mol 2 L = 9 200 。 起始容器中气体的物质的量为0.1 mol 压强 为 p,平 衡 时 气 体 的 物 质 的 量 为 0.16 mol,恒容条件下压强之比等于物质的 量之比,即平衡时压强为1.6p。 p(H2O)= 0.04 mol 0.16 mol×1.6p ,p(CO)= 0.06 mol 0.16 mol×1.6p , p(H2)= 0.06 mol 0.16 mol×1.6p 。 21 知识篇 易错题归类剖析 高考理化 2023年10月 {#{QQABBYIUogCAABJAAAhCUwVgCEEQkBCACI