王志刚

近年全国卷高考理综化学试题，几乎每年都会考查到化学平衡常数的计算问题，其考查形式多样、考查手段灵活，能较好测试学生分析问题、解决问题的能力，区分度较高。对于化学平衡常数的计算，这部分内容也是高考化学复习备考中的难点和易错点。下面主要通过分析2018年全国3套卷中化学平衡常数的计算问题，追根溯源，为化学平衡计算问题的备考提出合理方法与建议。

一、试题分析

1.基本类型的平衡常数计算

例1 （2018 全國卷I第27题节选）CH，-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。CH4-CO2催化重整的反应为：

某温度下，在体积为2L的容器中加入2 molCH、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_______mol2.L-2

解析

计算得

本题以CH4-CO2催化重整反应为载体，考查浓度平衡常数的基本计算，计算时注意以下三点：

（1）计算平衡常数时要用浓度进行计算，而不能直接用物质的量进行计算（有时用物质的量计算数值也对，仅仅是因为该反应为等体积反应（On=0），巧合）;

（2）由于该反应不是等体积反应（On≠0），平衡常数的计算结果应该是有单位的;

（3）不加说明，平衡常数一般均为浓度平衡常数（K，）。

索源 （2017 全国卷I第28题节选）

（3）H2S与CO2在高温下发生反应：

在610K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H，S充人2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。

①HS的平衡转化率a1=_______%，反应平衡常数K=_____。

2.以图像为载体的平衡常数计算

例2 （2018 全国卷I第28题节选）三氯氢硅（SiHCl，）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：

（3）对于反应

采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCI，的转化率随时间变化的结果如图1所示：

①343K时反应的平衡转化率a=_______%。平衡常数K343K=_______（保留2位小数）。

解析 由“先拐先平，数值大”，可判断出a点所在曲线温度为343K，分析图像知道该温度下平衡转化率为22%，该反应为等体积反应，可取1 mol.L-的SiHCl，发生如下反应：

本题通过SiHCI，在不同温度下分解反应的曲线研究，考查学生识图能力、分析能力及计算能力。在处理本题时注意如下三点：

（1）利用“先拐先平，数值大”规则准确判断出343K时对应的转化率随时间变化曲线;

（2）看图求出343K时的平衡转化率（注意不是a点转化率）;

（3）计算时结果要准确（注意按要求保留有效数字）。

索源（2016 全国卷I第27题节选）CrO2-和Cr2O-在溶液中可相互转化。

（2）室温下，初始浓度为1.0 mol·L-1的Na2CrO.溶液中c（Cr203）随c（H）的变化如图2所示：

②由图可知，溶液酸性增大，CrO3一的平衡转化率_______（填“增大“减小”或“不变”），根据A点数据，计算该转化反应的平衡常数为_____。

3.以表格为载体的平衡常数计算

例3 （2018 全国卷I第28题节选）采用N，O，为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用，回答下列问题：

（2）F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25C时N203（g）分解反应：

其中NO，二聚为N2O2的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强p随时间t的变化见表1（t=∞时，N，O，（g）完全分解）：

④25C时N20.（g）==2NO2（g）反应的平衡常数K。=_______kPa（K。为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）

解析

同时快速建立平衡：

带入（平衡时）：

则

解得

本题通过N2O，的分解、NO2与N2O，的可逆转化，合理设计问题，重在考查分析能力、判断能力及计算能力，难度较大。解题过程中注意以下三点：

（1）分析表格，理解1=∞时N，O，（g）完全分解的含义;

（2）知道气=“P1n一，并能用分压直接进行计算;

（3）要细心，能发现所求反应（N，O.（g）=2NO2（g））平衡常数和计算过程中反应（2NO2（g）=N204g））平衡常数的异同点（互为倒数）

索源 （2015 全国卷I第28题节选）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：

①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为

②上述反应中，正反应速率为0，正=hix（HI），逆反应速率为v;a=h：x（H2）x（I2），其中h，。、kh为速率常数，则为_______（以K和k。表示）。

二、备考启示

通过对2018年全国3套理综化学卷平衡常数计算考查内容及形式的解析及索源研究，不难发现，高考试题既具有继承性，又具有创新性，求稳、求新、求变是高考试题的永恒追求。故在复习备考中，针对试题特征，进行精准备考，方可取得事半功陪的复习效果，

1.考查内容趋于复杂化

特征1以全国|卷为例，2017年考查化学平衡常数基本运算，2018年则以图表的形式进行考查，且为多级联合反应，难度逐步加大，考查内容趋于复杂化。另外还应注意全国II、II卷有向全国I卷考过试题学习的命题规律。如2018年全国II卷27题与2017年全国I卷28题.2018年全国川卷28题与2015年全国I卷28题是何其相似。

策略1 复习备考中，针对考题不断变化的求新、求变特征，我们应以不变应万变，紧紧以化学平衡计算“三段式”法为核心，以近5年全国高考真题的精细研究为手段，加强训练，落实考点，最终突破难点。

2.图形图表考查趋于主流化

特征2以2018年高考全国I卷、全国川卷平衡常数的命题形式看，图形图表题将会是今后相当长的时间段内平衡常数考查的主流形式。由于高考试题具有选拔性功能，因而就要求其具有一定的效度和区分度。图形图表类试题，由于可以综合考查学生识图能力、分析能力、计算能力等化学核心能力，因而可以有效选拔出综合素质高的优秀中学生。

策略2 在复习备考中，针对图形图表题这一热点和难点问题，设置专题，进行专题突破性训练。在训练时，可以分解难点，把该类题目分解为分析图表、寻找特殊点及数据计算三部分，逐点训练，分类突破。

3.能力考查趋于全面化

特征3通过研究发现，近年平衡常数的考查中对计算能力、细节问题的考查有所加强。如2018年全国I.II、II卷中

，具体数值的计算、计算结果有无单位的细节问题在2018年考题中都体现的非常明显，细节的确决定成败。

策略3 由于高考试题具有导向性功能和继承性特征，故学生化学计算能力的训练与提高，应引起足够的重视。在复习备考中，针对学生计算能力弱、计算结果不准确等问题，应该在专项训练中发现和暴露问题，在日常教学中培养与提高学生的综合计算能力，若能坚持不懈，最终必然能较好的解决学生计算准确性问题。