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化学反应,专题一,专题二,有关化学平衡的四种解题技巧 1.过渡法 虚拟一个过渡态:对于一些复杂的抽象的过程,我们很难判断其正确结果,所以假设为若干个简单的具体过程,帮助我们得出正确的结论。,专题一,专题二,【例1】 等物质的量的PCl5(g)分别放入起始体积相同的恒压容器A和恒容容器B,相同温度下反应:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)达到平衡时,两容器中PCl5的分解率相比较为(用X表示)( ) A.XAXB B.XAXB C.XA=XB D.无法确定 解析:恒压容器A中,随着反应正向进行,气体的总物质的量增大,容器体积增大。可以先假设A容器恒容反应,作为过渡,则过渡态与B容器反应结果相同,然后再将A容器体积增大(相当于减压),则平衡再正向移动。 答案:A,专题一,专题二,2.假设法 在解题时,会遇到这样的问题:把一种状态与另一种状态平衡时的情况(如转化率、物质的量浓度及含量等)进行比较。在解这类题时,可以假设一个中间转化过程,便于比较。 【例2】 恒温条件下,反应aX(g) bY(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1 molL-1增大到0.19 molL-1,下列判断正确的是( ) A.ab+c B.ab+c,A项正确。 答案:A,专题一,专题二,3.守恒法 在任何化学反应中,均存在某些守恒关系,在化学平衡中有时运用某种量的守恒,能很快得出正确答案。 【例3】 在密闭容器中充入4 mol X,在一定温度下4X(g) 3Y(g)+Z(g),达到平衡时,有30%的X发生分解,则平衡时混合气体的总物质的量是( ) A.3.4 mol B.4 mol C.2.8 mol D.1.2 mol 解析:该反应是一个反应前后气体体积不变的反应,无论X是否分解或分解多少,体系中气体的总物质的量不变。 答案:B,专题一,专题二,4.极限法 可逆反应的特点是不能完全进行。在解题时,我们可以利用完全反应和完全不反应这两个极端点,求出可逆反应达到某一平衡状态时的取值范围或取值。,专题一,专题二,【例4】 在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 molL-1、0.1 molL-1、0.2 molL-1。当反应达到平衡时,可能存在的数据是 ( ) A.SO2为0.4 molL-1、O2为0.2 molL-1 B.SO3为0.25 molL-1 C.SO2、SO3均为0.15 molL-1 D.SO3为0.4 molL-1 解析:假设SO3完全反应,SO2和O2浓度的最大值分别为0.4 molL-1和0.2 molL-1,A项不可能;假设SO2和O2完全反应,则SO3浓度的最大值为0.4 molL-1,D项也不可能;C项,反应物和生成物均减少了0.05 molL-1,这也不可能且不符合硫原子守恒。 答案:B,专题一,专题二,等效平衡的分类及判断方法 1.等效平衡原理 同一可逆反应,当外界条件一定时,反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,最后都能达到平衡状态。其中平衡混合物中各物质的含量相同,或者是各物质的物质的量相同的平衡状态。 由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关。因而,同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同,则可形成等效平衡。,专题一,专题二,2.等效平衡的判断 (1)等温、等容条件下,对于左右气相物质的化学计量数不等的可逆反应,改变起始时加入物质的物质的量,若按可逆反应化学计量数之比换算成同一半边物质(一边倒),其物质的量对应相同,则它们互为等效平衡。见下表,如可逆反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),专题一,专题二,(2)等温、等容条件下,对于左右气相物质的化学计量数相等的可逆反应,改变起始时加入物质的物质的量,若按可逆反应化学计量数之比换算成同一半边物质(一边倒),其物质的量对应成比例,则它们互为等效平衡。见下表,如可逆反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s),专题一,专题二,(3)等温、等压条件下,对于任何有气相物质参加的可逆反应,改变起始时加入物质的物质的量,若按可逆反应化学计量数之比换算成同一半边物质(一边倒),其物质的量对应成比例,则它们互为等效平衡。见下表,如可逆反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),专题一,专题二,【例5】 一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器、,在中充入1 mol CO和1 mol H2O,在中充入1 mol CO2和1 mol H2,在中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是( ) A.容器、中正反应速率相同 B.容器、中反应的平衡常数相同 C.容器中CO的物质的量比容器中的少 D.容器中CO的转化率与容器中CO2的转化率之和小于1,专题一,专题二,解析:恒容绝热条件下,由于正反应放热,故中反应放热,中反应吸热,温度不同,速率不同,A项错误;中充入2 mol CO、2 mol H2O,放热比多,温度比高,且两容器中反应物的平衡浓度也不同,故平衡常数不同,B项错误;若恒温条件下,与是等效平衡,平衡后CO的含量相同,但由于容器中的温度高于容器中,故容器中CO的转化率小,平衡后CO的含量大于,C项错误;若温度不变,则D项中二者的转化率之和应为1,但随着反应的放热,中CO的转化率降低,随着反应的吸热,中CO2的转化率也降低,故二者之和小于1,D项正确。 答案:D,
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