在高中化学学习中,化学平衡是一个重要的知识点,也是高考考查的重点之一。为了帮助同学们更好地掌握这一部分的内容,本文将通过一道典型的高考真题进行详细解析,并提供详细的解答步骤。
题目:
在一个密闭容器中,反应 \( A(g) + B(g) \rightleftharpoons C(g) + D(g) \) 达到化学平衡时,测得各物质的浓度如下:
- 浓度 \( [A] = 0.5 \, \text{mol/L} \)
- 浓度 \( [B] = 0.3 \, \text{mol/L} \)
- 浓度 \( [C] = 0.4 \, \text{mol/L} \)
- 浓度 \( [D] = 0.2 \, \text{mol/L} \)
已知该反应的平衡常数 \( K_c = 10 \),求初始时各物质的浓度。
解析:
根据化学平衡的定义,平衡常数 \( K_c \) 的表达式为:
\[
K_c = \frac{[C][D]}{[A][B]}
\]
将题目中给出的数据代入公式:
\[
10 = \frac{(0.4)(0.2)}{(0.5)(0.3)}
\]
计算右侧分子和分母的乘积:
\[
10 = \frac{0.08}{0.15}
\]
进一步化简:
\[
10 = 0.5333
\]
显然,这里的计算结果与题目条件不符,说明题目可能存在错误或需要重新审视数据。
答案:
由于题目提供的数据无法满足平衡常数 \( K_c = 10 \) 的条件,因此无法得出合理的初始浓度。建议重新核对题目数据或调整平衡常数 \( K_c \) 的值。
通过以上分析可以看出,在解决化学平衡问题时,仔细核对数据和公式是至关重要的。希望同学们能够从这道题中吸取经验,灵活运用化学平衡的相关知识,提高解题能力!