化學(xué)平衡熱點(diǎn)之常數(shù)計(jì)算

劉 宇

(四川省瀘州市瀘縣二中 646106)

化學(xué)平衡包括化學(xué)反應(yīng)平衡、弱電解質(zhì)的電離平衡(弱離子的水解平衡)、難溶電解質(zhì)的溶解平衡等.化學(xué)平衡建立后，改變外界條件平衡可能遭到破壞，但只要溫度恒定，平衡常數(shù)恒定.在解題過程中緊扣這一思想定能解答相關(guān)問題.

一、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算

例1 已知：氨在某催化劑催化氧化過程中主要有以下兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)：

ΔH=-906 kJ/mol

ΔH=-1266 kJ/mol

為分析催化劑對(duì)反應(yīng)的選擇性，在1 L密閉容器中充入1 mol NH3和2 mol O2，在一定時(shí)間內(nèi)測(cè)得有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖所示.

該催化劑在較低溫度時(shí)主要選擇反應(yīng)____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”).當(dāng)溫度高于840℃時(shí)，反應(yīng)Ⅰ中NO的物質(zhì)的量減少的原因是____.520℃時(shí)，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K=____(只列算式不計(jì)算).

誤區(qū)警示化學(xué)平衡常數(shù)是指可逆反應(yīng)建立平衡時(shí)，生成物濃度的冪之積與反應(yīng)物濃度的冪之積的比值.在計(jì)算數(shù)學(xué)計(jì)算時(shí)，需帶入的數(shù)據(jù)是平衡時(shí)參加反應(yīng)各物質(zhì)的濃度之間的關(guān)系，這就是本題要求填寫算式而非數(shù)學(xué)表達(dá)式的設(shè)計(jì)意圖，結(jié)合本題相同物質(zhì)發(fā)生兩個(gè)不同的反應(yīng)，使得濃度是兩個(gè)反應(yīng)結(jié)果的代數(shù)和關(guān)系.

二、電離平衡常數(shù)的計(jì)算

例2 25℃時(shí)，將amol·L-1的氨水與bmol·L-1鹽酸等體積混合，反應(yīng)后溶液恰好顯中性，則a____b(填“>”、“<”或“=”)；用a、b表示NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=____.

例3 某溫度時(shí)，向10 mL 0.1mol/LCaCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2CO3溶液.滴加過程中溶液中-lgc(Ca2+)與Na2CO3溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是( ).(已知lg5=0.7)

A．x、y兩點(diǎn)c(Ca2+)之比為2000∶3

B．Ksp(CaCO3)=5×10-9

C．w點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分散系很穩(wěn)定

D．x、y、z三點(diǎn)中，水的電離程度最大的為x點(diǎn)

答案:A

能力提升化學(xué)思維需要借助于數(shù)學(xué)思維進(jìn)行分析，數(shù)形結(jié)合將滴定曲線與難容電解質(zhì)的溶解平衡有機(jī)串聯(lián)，加強(qiáng)數(shù)學(xué)計(jì)算，建立計(jì)算能力的自信心；該題的解答需要將必修的宏觀思維(恰好完全反應(yīng))與選修4微觀思維(難溶電解質(zhì)的溶解平衡)有機(jī)結(jié)合整體分析問題.