題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。
一、考點定位與做題順序
K 和 Q 長得像,分工完全不同:K 是平衡態的常數,只由溫度決定;Q 是任一時刻的濃度商,隨投料、濃度、壓強即時變。判方向用 Q 與 K 比大小,改 K 只能改溫度。
自編示意體系 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃,某溫度下 Kc = 0.500。給定 [N₂]=1.00、[H₂]=1.00、[NH₃]=0.500 mol/L(均為自編示意數值,不代表真實體系)。
二、逐題精講
題1
題1 給定時刻的濃度商 Q 是多少?反應往哪個方向走?
解析
Q = [NH₃]²/([N₂][H₂]³) = 0.500²/(1.00×1.00³) = 0.2500。
Q = 0.2500 < K = 0.500,體系未達平衡,向正方向(生成 NH₃)移動;Q/K = 0.5000,即當前產物項只有平衡要求的 50.0%。
回代核驗:若令反應正向進行 x,則 Q 隨 x 增大而增大,直到 Q=K 達平衡;本題只判方向不求 x。分母裡 [H₂]³ 的三次方來自計量數,漏掉三次方會把 Q 算成 0.250/1.00 = 0.250 之外的值。
答案 Q=0.2500<K=0.500,向正方向移動;Q/K=0.5000
採分點 Q 表達式 2 分;Q 值 2 分;方向判定 2 分;計量數指數 1 分;Q/K 回代 1 分
易錯點 把 [H₂] 寫成一次方;用 Q 判方向卻說 K 跟著變
題2
題2 把容器體積壓縮到原來的 0.5 倍(各濃度瞬時加倍),新的 Q′ 是多少?K 變不變?
解析
壓縮瞬時各濃度 ×2:[N₂]=2.00、[H₂]=2.00、[NH₃]=1.00。Q′ = 1.00²/(2.00×2.00³) = 1.00/16.00 = 0.0625。
Q′ = 0.0625 < K = 0.500,方向仍是正向;且 Q′/K = 0.1250,比壓縮前的 0.5000 更小,說明壓縮後離平衡更遠。關鍵是 K 仍為 0.500——壓縮只改濃度、不改溫度,K 一個字沒動。
注意 Q′ 相對 Q 是 0.2500 倍(1/4):分子 ×4、分母 ×2×8=16,故 4/16 = 1/4,與「氣體分子數減少的一側被壓縮利好」一致。若想讓 K 變小,只能升溫(對放熱反應)並給出新溫度下的 K;題面沒給新溫度,就不許改 K。
答案 Q′=0.0625<K,仍向正向;K 保持 0.500 不變;Q′/Q=0.2500
採分點 Q′ 表達式 2 分;Q′ 值 2 分;K 不變 2 分;Q′/Q 回代 1 分;溫度口徑 1 分
易錯點 壓縮後把 K 也乘個倍數;把 Q′ 算成 Q 的 4 倍
三、規律小結與對照表
| 量 | 壓縮前 | 壓縮後 | 結論 |
|---|---|---|---|
| [N₂]/[H₂]/[NH₃] | 1/1/0.5 | 2/2/1 | 各 ×2 |
| Q | 0.2500 | 0.0625 | ×0.2500 |
| K | 0.500 | 0.500 | 不變 |
| 方向 | 正向 | 正向 | Q<K |
小結:Q 是「現在在哪」,K 是「平衡在哪」,比大小判方向;壓強濃度只動 Q,溫度才動 K。本例 Q 由 0.2500 降到 0.0625,K 始終 0.500。數值均為自編示意。
四、自測清單
- 能寫出帶計量數指數的 Q 表達式
- 能用 Q 與 K 比大小判方向
- 知道 K 只隨溫度改變
- 能算壓縮後各濃度加倍的 Q′
- 能解釋 Q′/Q=1/4 的來源
- 能回代 Q/K 與 Q′/Q