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例題精講 · 第 00618 題 · Q 比 K 小就往正走,但 K 本身只認溫度

以自編示意合成氨平衡體系為材料,現算濃度商 Q、壓縮後的 Q′,訓練「Q 判方向、K 只隨溫度變」的分工,並回代兩處 Q 與 K 的比較。

00618題號全 1000 篇 · 第 第103輪 / 第103冊 輪
方向化學·電化學與工藝流程六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

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。

例題精講 · 化學電化學與工藝流程

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]1/1/0.52/2/1各 ×2
Q0.25000.0625×0.2500
K0.5000.500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
編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(化學):化學平衡、晶體結構、動力學、電解與定量分析相關章節
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(化學科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;採分點為教研整理,非官方評分標準

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聯招化學·K 與 Q:壓強和濃度都改不了 K
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