新内容新考点

(整期优先)网络出版时间:2011-12-22
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新内容新考点

王纪周

王纪周

摘要:笔者根据多年的教学经验,通过深入剖析最近几年宁夏、海南等各地高考化学试题,对化学部分新增内容及其考查方式作了总结,希望能对考生更有针对性的备考复习提供帮助。

关键词:新内容;新考点;盖斯定律;平衡常数

作者简介:王纪周,任教于河南省安阳县第二中学分校。

一、盖斯定律

盖斯定律的内容为:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的,也就是说,化学反应的反应热只是与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应进行的具体途径无关。盖斯定律是计算反应热的重要依据,依据盖斯定律,可对几个热化学方程式进行移项、变向、(乘以某个数后)相加减等多种数学运算,得到新反应或新过程的反应热,利用此反应热即可比较运算前的各反应热的相对大小。

例1:(2010·广东理综,9)在298K、100kPa时,已知:

2H2O(g)===O2(g)+2H2(g)ΔH1

Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g)ΔH2

2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g)ΔH3

则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是()

A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2

B.ΔH3=ΔH1+ΔH2

C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2

D.ΔH3=ΔH1-ΔH2

解析:令2H2O(g)===O2(g)+2H2(g)ΔH1①

Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g)ΔH2②

2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g)ΔH3③

根据盖斯定律,将反应①+反应②×2即可求得反应③,因此有ΔH3=ΔH1+2ΔH2,故A项正确。

二、化学平衡常数及其应用

在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用符号K表示。

对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g)==pC(g)+qD(g),其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数公式可以表示为:

例2:(08年山东高考题)高温下,某反应达到平衡,平衡常数K=c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2)。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是()

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CO2+H2CO+H2O(g)

解析:根据平衡常数的表达式可得出化学反应方程式CO2+H2CO+H2O(g)。升高温度,正、逆反应速率均增大,H2浓度减小,平衡向正反应方向移动,正反应是吸热反应,焓变为正值。在恒温恒容下,增大压强的方法有多种,H2浓度变化不确定。

使用平衡常数时,必须要注意以下问题:

1.代入化学平衡常数表达式的各物质的浓度为平衡浓度而不是初始浓度;

2.反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式;

3.化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变,则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。

4.K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正反应进行的程度越大,即反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之,就越不完全,转化率越小。

5.化学平衡常数K只与温度有关,与浓度、压强无关。

若反应的ΔH<0,升温,化学平衡逆移,K值减小

若反应的ΔH>0,升温,化学平衡正移,K值增大

6.K应用于判断平衡移动的方向:若用任意状态的浓度幂之积的比值,称为浓度商,即Qc表示,与K比较,

若QC<K,反应向正反应方向进行;

若QC=K,反应达到平衡状态;

若QC>K,反应向逆反应方向进行。

7.K用于计算平衡浓度、物质的量分数、转化率等。

例3:(09年宁夏高考题)在一定温度下,反应X2(g)+H2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于()。

A.5%B.17%C.25%D.33%

三、电离平衡常数

弱电解质的电离平衡类似化学平衡存在化学平衡常数一样,存在电离平衡常数。在一定条件下,弱电解质的电离达到平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的成绩跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数,这个常数就是电离平衡常数,简称电离常数。酸用Ka表示,碱用Kb表示。电离常数也只与温度有关,反映弱酸、弱碱酸碱性的相对强弱。

例4:(2010年广东理综,31)

(3)H3BO3溶液中存在如下反应:

H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)

已知0.70mol·L-1H3BO3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2.0×10-5mol·L-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)

解析:(3)K===

四、沉淀溶解平衡常数—溶度积

在一定条件下,难溶物质的饱和溶液中,存在沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积常数,简称溶度积。

如:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq),

其溶度积常数为:Ksp=c(Fe3+)?[c(OH-)]3

溶度积与其他平衡常数一样,只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中离子浓度的变化无关。通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积(离子积QC)的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。

若QC>Ksp,则反应向沉淀生成方向进行

若QC=Ksp,则反应处于饱和状态

若QC<Ksp,则反应向沉淀溶解方向进行

例5:(2010年浙江理综卷,26)已知:①25℃时弱电解质的电离平衡常数:Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13;难溶电解质的溶度积常数:Ksp(CaF2)=1.5×10-10②25℃时,2.0×10-3mol·L-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系,如(1)25℃时,HF电离平衡常数的数值Ka≈???????????,列式并说明得出该平衡常数的理由。

(2)4.0×10-3mol·L-1HF溶液与4.0×10-4mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,调节混合液pH为4.0(忽略调节时混合液体积的变化),通过列式计算说明是否有沉淀产生。

解析:(2)10-3.24(或3.5×10-4)

c(F-)·c(H+)

Ka=,当c(F-)=c(HF),K=c(H+)

查图中的交点处都为c(F-)=c(HF),故所对应的pH即为K,的负对数

(3)查图,当pH=4.0时,溶液中的c(F-)=1.6×10-3mol/L,溶液中c(Ca2+)=2×10-4mol/L,c(Ca2+)×c2(F-)=5.1×10-10>Ksp(CaF2),有沉淀产生。

参考文献:

[1]肖中荣.新“K”、新题、新角度[J].试题与研究,2010(5).

[2]曲一线.5年高考3年模拟·理综[M].北京:首都师范大学出版社,2010.

作者单位:河南省安阳县第二中学分校

邮政编码:455112

NewTeachingContentsandNewTestingPoints

WANGJizhou

Abstract:Basedontheauthor’steachingexperiencesthispaper,bymeansofanalysizingchemistrytestquestionsfoundinNMTofNingXiaandHaiNan,summarizesnewteachingcontentsandtestingmethods,hopingtoaidstudents’reviewwork.

Keywords:newcontents;newtestingpoints;Hess’sLaw;equilibriumconstant