题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
K 和 Q 长得像,分工完全不同:K 是平衡态的常数,只由温度决定;Q 是任一时刻的浓度商,随投料、浓度、压强即时变。判方向用 Q 与 K 比大小,改 K 只能改温度。
自编示意体系 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃,某温度下 Kc = 0.500。给定 [N₂]=1.00、[H₂]=1.00、[NH₃]=0.500 mol/L(均为自编示意数值,不代表真实体系)。
二、逐题精讲
题1
题1 给定时刻的浓度商 Q 是多少?反应往哪个方向走?
解析
Q = [NH₃]²/([N₂][H₂]³) = 0.500²/(1.00×1.00³) = 0.2500。
Q = 0.2500 < K = 0.500,体系未达平衡,向正方向(生成 NH₃)移动;Q/K = 0.5000,即当前产物项只有平衡要求的 50.0%。
回代核验:若令反应正向进行 x,则 Q 随 x 增大而增大,直到 Q=K 达平衡;本题只判方向不求 x。分母里 [H₂]³ 的三次方来自计量数,漏掉三次方会把 Q 算成 0.250/1.00 = 0.250 之外的值。
答案 Q=0.2500<K=0.500,向正方向移动;Q/K=0.5000
采分点 Q 表达式 2 分;Q 值 2 分;方向判定 2 分;计量数指数 1 分;Q/K 回代 1 分
易错点 把 [H₂] 写成一次方;用 Q 判方向却说 K 跟着变
题2
题2 把容器体积压缩到原来的 0.5 倍(各浓度瞬时加倍),新的 Q′ 是多少?K 变不变?
解析
压缩瞬时各浓度 ×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,比压缩前的 0.5000 更小,说明压缩后离平衡更远。关键是 K 仍为 0.500——压缩只改浓度、不改温度,K 一个字没动。
注意 Q′ 相对 Q 是 0.2500 倍(1/4):分子 ×4、分母 ×2×8=16,故 4/16 = 1/4,与「气体分子数减少的一侧被压缩利好」一致。若想让 K 变小,只能升温(对放热反应)并给出新温度下的 K;题面没给新温度,就不许改 K。
答案 Q′=0.0625<K,仍向正向;K 保持 0.500 不变;Q′/Q=0.2500
采分点 Q′ 表达式 2 分;Q′ 值 2 分;K 不变 2 分;Q′/Q 回代 1 分;温度口径 1 分
易错点 压缩后把 K 也乘个倍数;把 Q′ 算成 Q 的 4 倍
三、规律小结与对照表
| 量 | 压缩前 | 压缩后 | 结论 |
|---|---|---|---|
| [N₂]/[H₂]/[NH₃] | 1/1/0.5 | 2/2/1 | 各 ×2 |
| Q | 0.2500 | 0.0625 | ×0.2500 |
| K | 0.500 | 0.500 | 不变 |
| 方向 | 正向 | 正向 | Q<K |
小结:Q 是「现在在哪」,K 是「平衡在哪」,比大小判方向;压强浓度只动 Q,温度才动 K。本例 Q 由 0.2500 降到 0.0625,K 始终 0.500。数值均为自编示意。
四、自测清单
- 能写出带计量数指数的 Q 表达式
- 能用 Q 与 K 比大小判方向
- 知道 K 只随温度改变
- 能算压缩后各浓度加倍的 Q′
- 能解释 Q′/Q=1/4 的来源
- 能回代 Q/K 与 Q′/Q