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化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用分析

◇陜西王明果

化學(xué)平衡常數(shù)是高中化學(xué)中十分重要的基礎(chǔ)理論,在近些年的高考試題中,對化學(xué)平衡常數(shù)相關(guān)知識的考查穩(wěn)中有升,因此,需要加強化學(xué)平衡常數(shù)相關(guān)知識的教學(xué),提升學(xué)生對“化學(xué)平衡常數(shù)”的實際應(yīng)用能力．

1化學(xué)平衡常數(shù)相關(guān)知識

在利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)問題解答時,需要注意4個方面的問題．

1) 稀溶液中的水分子濃度可忽略不計,因為稀溶液的密度十分接近1 g·mL-1．在化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生過程中,水量多少的改變對溶液濃度變化影響并不大,因此可以將其看作常數(shù)．對于溶劑不是水的溶液,其溶劑濃度的處理方式和水溶液相同．

2) 如果化學(xué)反應(yīng)有固體物質(zhì)參與,主要是在固體表面進(jìn)行,固體摩爾濃度對化學(xué)反應(yīng)平衡和速率不會產(chǎn)生影響．所以,在化學(xué)反應(yīng)中,固體濃度也是常數(shù),在化學(xué)平衡常數(shù)方程中可以省略．

3) 化學(xué)方程式書寫不一樣,化學(xué)反應(yīng)中各種物質(zhì)的計量數(shù)也不一樣,這就會導(dǎo)致平衡常數(shù)發(fā)生變化．

4) 化學(xué)平衡體系不一樣,平衡常數(shù)是不一樣的．平衡常數(shù)越大,說明生成物的平衡濃度越大,化學(xué)反應(yīng)越徹底．因此,可以根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的大小判斷化學(xué)反應(yīng)的程度．一般來說,若K>105,說明反應(yīng)完全,且不可逆;若K<10-5,說明反應(yīng)不進(jìn)行．

2化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用

2.1在基礎(chǔ)題目中的應(yīng)用

2NO2(g)+NaCl(s)?NaNO3(s)+ClNO(g),K1,ΔH<0;

2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g),K2,ΔH<0．

試求: (1) 4NO2(g)+2NaCl(s)?2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K.

(2) 為了在不同條件下對第2個反應(yīng)的影響進(jìn)行研究,用2 L的容器進(jìn)行反應(yīng),并向其加入0.1 mol Cl2, 以及0.2 mol NO,通過10 min反應(yīng)達(dá)到平衡,測出v(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1,在反應(yīng)達(dá)到平衡之后Cl2的物質(zhì)的量和NO的轉(zhuǎn)化率為多少?如果其他條件不變,該反應(yīng)在恒壓條件下NO的轉(zhuǎn)化率與恒壓之前的轉(zhuǎn)化率相比孰大孰小?

分析對于第(1)問,將第1個反應(yīng)乘以2,再減去第2個反應(yīng),就可以得出4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),因此可以求出其化學(xué)平衡常數(shù)為對于第(2)問,轉(zhuǎn)化的n(Cl2)=1/2×7.5×10-3mol·L-1·min-1×2 L×10 min=7.5×10-2mol,在反應(yīng)達(dá)到平衡后,n(Cl2)=2.5×10-2mol;轉(zhuǎn)化的n(NO)=0.15 mol,則NO的轉(zhuǎn)化率為%;在恒壓條件下,由于分子數(shù)在不斷減少,因此需要不斷縮小反應(yīng)體積,相當(dāng)于對反應(yīng)過程加壓,可以提升化學(xué)反應(yīng)程度,即促使轉(zhuǎn)化率a2增大．此處可以更深入一步探究,在溫度不變的條件下,由于反應(yīng)放熱,會促使反應(yīng)左移,導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率減小．

2.2在電離水解中的應(yīng)用

在電離水解的相關(guān)題目中,對化學(xué)平衡常數(shù)的考查也比較深入．

A水電離程度不斷增大;

Cc(CH3COO-)和c(CH3COOH)的和一直為固定值;

(作者單位：陜西省咸陽中學(xué))