高考化学平衡试题的解题策略 高考专题复习

化学平衡理论是中学化学的重要理论,也是高考试题中的的热点与难点.在高考试题中,由于化学平衡试题较好地考察了同学们的思维想像能力、逻辑推理能力、以及化学计算能力,从而得到命题者的青睐.如何解答好这部分试题呢?我认为在掌握基础知识的同时,要学会运用三大解题策略。

   一.  极限解题策略

    1.       在达到化学平衡时,任一物质的质量或浓度都大于零(即任意物质的量极限为零).

    2.       可逆反应的最大极限为不可逆反应,即反应物的转化率的极限为100%.

    例1(2010年高考新课程卷26题,14分)

   物质A～G有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。

请回答下列问题：

（1）写出下列物质的化学式：B           、E           、G           ；

（2）利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是             ，阴极物质是           ，电解质溶液是           ；

（3）反应②的化学方程式是           。

（4）将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中，发生反应①，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 mol D，则反应的平衡常数K=            。若温度不变，再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡，则B的平衡浓度            （填“增大”、“不变”或“减小”），氧气的转化率            （填“升高”、“不变”或“降低”），D的体积分数            （填“增大”、“不变”或“减小”）。

解析：（1）“G为砖红色沉淀”是本题的突破口，因此此题可以用逆向推断的方法做。不难看出，F生成G的反应是醛基的检验，所以，F为CuSO4;从B→D→E，可推断为NO→NO2→ HNO3或SO2→SO3 →H2SO4等。因为B→D的转化需用催化剂，可判定B为SO2，D为SO3，E为H2SO4。

当然，可能有的同学总想弄清A是什么，从题目来看，A应为Cu2S（化学方程式见人教版必修2，89页）。

（2）考察学生对电解精炼铜原理的认识。粗铜做阳极，发生氧化反应，纯铜做阴极，Cu2+在阴极上得电子发生还原反应，电解液为CuSO4溶液。

（3）书写化学方程式，略。 

（4）第一空考察化学平衡常数的计算。依据化学方程式：

       2SO2  +   O2   ======    2SO3(反应条件略)

c(mol/L):起始  0.23      0.11         0

        转化  0.12      0.06         0.12

  第一次 平衡 0.11      0.05         0.12

可以求得：K=(0.12)2/[(0.11)2×0.05]=23.8

第二、三、四空考察学生对化学平衡移动原理的理解。这是学生出错最多的地方。恒温、恒容条件下，加入0.50 mol O2后，根据勒夏特列原理，平衡右移，SO2的物质的量减少，体积分数减小，O2本身的转化率降低。问题是平衡右移后，SO3 的物质的量无疑会变大，而总物质的量也变大，SO3的体积分数将怎样变化哪？同学们肯定会通过计算来这样解答：

        2SO2  +   O2     ======  2SO3(反应条件略)

(mol/L): 起始   0.11    0.05 +0.50        0.12

    转化    2X     X            2X

第二次平衡  0.11-2X      0.55-X          0.12+2X

如果用平衡常数来计算X，势必得到一个一元三次方程式，而中学阶段无法解出，这就考察了学生灵活应变的能力。很多学生做到次此处可能就不做了，认为平衡右移，SO3的体积分数一定是变大了。实际上，第一次平衡时SO3的体积分数为：

     0.12/(0.11+0.05+0.12)=0.429

只要注意到可逆反应中任意物质的浓度不可能为零的特点，X的最大极限值为0.055 mol/L,所以第二次平衡时SO3的体积分数最大为：

            (0.12+2X)/(0.11+0.55-X)=0.23/0.605=0.380显然，体积分数减小了。

练习1(2010年上海高考,25题).接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行

2SO2+O2 2SO3

（1）该反应所用的催化剂是              （填写化合物名称），该反应450℃的平衡常数          500℃时的平衡常数（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（2）该热化学反应方程式的意义是                                        。

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