平衡常数在解题中的妙用
化学平衡是反应原理中非常重要的知识之一,而平衡常数则是解决这一类平衡问题的重要手段和方法,如果平衡常数运用得当,往往可以起到事半功倍的效果。现从以下几个方面来介绍平衡常数在解题中的妙用。
1 判断反应进行的程度
K值越大,正反应进行的程度越大,反应物的转换率越高;K值越下,正反应进行的程度越下,逆反应进行的程度越大,反应物的转换率越低。
例1:(原创题)下列数据是一些反应的平衡常数,请判断:表示反应进行得最接近完全的常数是( )
A.K=3×103 B.K=2×10-10
C.K=3×105 D.K=2×1010
解析:K值越大,正反应进行的越完全。一般认为K>105时,即反应基本完成。故选D。
2 判断反应的热效应
K值的大小与浓度、压强和是否使用催化剂无关,只与温度这一外界条件有关,温度发生变化时平衡常数也会发生改变。温度越高,K值越大,则正反应为吸热反应;温度越高,K值越小,则正反应为放热反应。
例2:(08年山东理综;有改动)高温下,某反应达到平衡,平衡常数
A.该反应的焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应的化学方程式为CO+H2O 催化剂 高温
解析:温度升高,K值变大,说明平衡向正反应移动,则正反应为吸热反应,故该反应的焓变为正值,A正确;恒温恒容下,增大压强,H2浓度应该增大或不变,故B错;升高温度,正逆反应速率都会增大,故C错;由平衡常数的表达式可得,该反应化学方程式应为CO2+H2
巧解化学计算题
化学计算题,特别是计算型选择题,往往隐含着巧解的思路。巧解表现的是一种求异思维,它不可能有固定的模式可依靠,它巧在思想方法的运用上、思维角度的选择上、对题意的分析和挖掘上、解题信息的转换上、由思到变,由变到巧。下边谈谈几种常见的具有普遍性的巧解思路。
一、 极值法
例1: 氯气和氧气的混合气体500ml,使氢气在其中充分燃烧,用水吸收生成物得溶液250ml,从中取出25ml,用0.125mol/L的氢氧化钠溶液200ml刚好完全中和,则与混合气体反应的氢气的体积是(气体体积均为标况)( )
A.200ml B.300ml C.490ml D.720ml
解答 本题一般用守恒法,由氢氧化钠的物质的量求得氯气的物质的量以及氯气的体积,再求得氧气的体积,最后求混合气体消耗的氢气的体积.但用极值的思想可巧妙求解,由化学方程式CL2+H2=2HCl和2H2+O2=2H2O可知,若全为氯气,消耗氢气500ml,若全为氧气,消耗氢气为1000ml,则500ml混合气体.消耗氢气必大于500ml小于1000ml,即很快可得答案为D。
二、巧变思路
1、变整体为局部
例2:将NaCl和NaBr的混合物mg溶于足量水配成500ml溶液,再向其中通入足量的CL2,充分反应后蒸干溶液,得干燥晶体(m-2)g,则溶液中Na+、Br-、Cl-的物质的量浓度之比不可能为( )
A.3:2:1 B.3:1:
解答 本题一般用差量法,应用溴化钠与氯气反应导致的质量差量求解.而巧解在于既然是氯化钠和溴化钠的混合溶液,则钠离子浓度氯离子或溴离子浓度,即答案为 D 。
2、变顺思为反思
例3 将 NO2 、NH3、O2 的混合气体
A.28.1 B.
解答 本题若从顺向思考,则要发生如下反应
2NH3+ H2SO4=NH4SO4; 4NO2+O2+2H2O=4HNO3。
由于反应较为复杂,将会使解题过程变的十分繁琐.而巧解在于逆向思维.由题意可知,最后放出的是氧气,其余成分进入溶液,如果氧气未放出呢?由质量可知,原混合气体质量为26.7+(4.48/22.4)32=33.1(g),即原混合气体平均分子量为答案C.
3、变列式计算为找规律推断
例4 在一密封容器放入3LX(g)和2LY(g),在一定条件下发生如下反应:
4 X(g) +3 Y(g)=2Q(g)+ nR(g)。 达到平衡时,容器内压强比原来增加5%,X的浓度减少1/3,但温度不变。则方程式中n的值是( )