解化学平衡题的思路和几种方法

(整期优先)网络出版时间:2009-06-16
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解化学平衡题的思路和几种方法

王永青

解化学平衡题的思路和几种方法

王永青青海省门源县第一中学

化学平衡的内容是比较难以理解的理论知识,同学们只要在平时的学习中,形成一般的解题思路和方法,解题便可以达到事半功倍的效果。解化学平衡题常用的方法和思路有:

一、三步法

即写出可逆反应达到平衡的过程中各物质的起始、转化、平衡时的量,然后根据条件列出方程求解即可。

例1,在一真空密闭容器中通入一定量的气体A,在一定温度下,发生如下反应:2A(g)B(g)+xC(g),反应达到平衡时,测得容器内压强增大了p%,若此时A的转化率为a%,下列关系正确的是()。

(1)若x=1,则p>a;(2)若x=2,则p<a;

(3)若x=3,则p=a;(4)若x=4,则p≥a。

A.(2)(3)B.(1)(4)C.(2)(3)(4)D.(2)(4)

解析:设起始通入A气体为nmol。

2A(g)B(g)+xC(g)

始n00

变na%na%/2(na%/2)x

平n-na%na%/2(na%/2)x

依题意:(n-na%+na%/2+(na%/2)x)/2=(1+p%)/1

化简:P=(x-1)代入选项得(1)x=1,p=0;(2)x

=2,p=a/2;(3)x=3,p=a;(4)x=4,p>a。故A正确。

二、假设法

对一些影响化学平衡的外界条件,先假设其对化学平衡的移动不产生影响,得出结论,然后再与已知条件作对比。

例2,在密闭密闭容器中发生如下反应:xA(g)+yB(g)

zC(g),达到平衡后测得A的浓度为0.20mol/L。在恒温下

增大压强使容器容积缩小为原来的,再次达到平衡时,测得A

的浓度为0.35mol/L。下列说法不正确的是()。

A.x+y>z;

B.平衡向右移动;

C.B的转化率提高;

D.C的体积分数降低。

解析:增大压强使容器的体积缩小一半,A的浓度变为0.40mol/L,而实际浓度为0.35mol/L,相当于平衡向左移动,所以得:x+y<z,故,D正确。

三、等效法

对于一个可逆反应,两个具有不同初始量而具有相同平衡状态的体系是等效的,可以相互替换。因此,建立一个等效的中间平衡体系来代替已知的平衡体系,可使复杂的问题简单化易于解决。

例3,在一密闭容器中充入2molA和1molB发生反应:2A(g)+B(g)xC(g),达到平衡后,C的体积分数为W%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:0.6mol,B:

0.3mol,C:1.4mol充入容器,达到平衡后C的体积分数仍为W%,则x的值为()。

A.只能为2B.只能为3

C.可能为2,也可能为3。D.无法确定

解析:当x=2时,该反应为气体体积缩小的反应,第二次充入量与第一次相当,是等效平衡。当为x=3时,该反应为气体体积相等的反应,第二次充入量与第一次充入量成比例,为等效平衡。故,正确答案为:C。

四、极限法

将可逆反应可以假设能向某个方向进行到底,可得到生成物的量的一个极大值,以此解决问题。

例4,在一定条件下,将x、y、z三种物质各1mol通入一个密闭容器中发生反应:2x+y2z,达到平衡时,y的物质的量可能是()。

A.1.5molB.1molC.0.5molD.0

解析:该平衡往哪个方向移动不清楚,但可逆反应不能进行到底,现假设反应可能进行到底,如果正向进行到底y的物质的量为0.5mol,如果逆向进行到底y的物质的量为1.5mol,因此y的物质的量的范围为0.5mol~1.5mol之间。答案为:B。

五、分割法

将起始加入量不相同的两个化学平衡分割成相同的起始加入量,然后再合并起来。

例5,在相同条件下,有相同容积的甲、乙两容器,甲容器中充入1gSO2和1gO2,乙容器中充入2gSO2和2gO2,下列叙述错误的是()。

A.化学反应速率:乙>甲;

B.平衡后O2的浓度:乙>甲;

C.平衡后SO2的转化率:乙>甲;

D.平衡后SO2的体积分数:乙>甲。

解析:将乙容器中的2gSO2和2gO2分割成两个1gSO2和1gO2,然后分别充入与甲等容积的丙、丁两个容器中,这样甲、丙、丁三个容器建立了平衡的途径及平衡状态一样,而乙容器则可看成丙、丁两个容器合并起来,这其实就是一个加压的过程,故平衡2SO2+O22SO3向正反应方向进行,所以乙中的化学反应速率较快,SO2的转化率大,故平衡后乙中的SO2的体积分数小。答案为:D。

六、估算法

有些化学平衡题,可不必正确计算。可以从平衡移动等方面判断某些量的关系,以此快速解答。

例6,1molCO和1molH2O(气)在一定条件下反应,达到平衡状态时生成0.67molCO2,若在上述相同条件下将H2O(气)改为4mol时,反应达到平衡时,生成CO2的物质的量可能是()。

A.0.25molB.1.4molC.2molD.0.94mol

解析:若1molCO全部反应完,应该得到CO2为mol,故将H2O(气)改为4mol时,平衡向右移动,生成CO2的物质的量应大于0.67mol,但仍小于1mol。答案为:D。