2019-2020年高考化学一轮复习 第七章 常考专题讲座（七）化学平衡问题中常用的学科思想.doc

2019-2020年高考化学一轮复习 第七章 常考专题讲座（七）化学平衡问题中常用的学科思想在化学平衡问题中，运用某些学科思想能够很好地解决问题，其中比较常用的学科思想有：极值思想、虚拟思想和转化思想(等效思想法)。一、极值思想可逆性是化学平衡的前提，反应达到平衡状态时应是反应物和生成物共存的状态，每种物质的量不为0(可逆反应“不为0”原则)。但在处理化学平衡问题时，特别是在确定某些范围或在范围中选择合适的量时，往往可用极限分析法推断，即假设反应不可逆，则最多生成产物多少，有无反应物剩余。虽然这样的极值点是不可能达到的，却可以帮助我们确定某些数值的范围。该方法常用来判断混合物的组成，平衡混合物中各组分含量的范围等。极端假设法解题的关键是将问题合理假设成某种“极值状态”，从而进行极端分析。一般来说，对于混合物成分的确定，常把混合物看做某单一组分进行讨论；对于化学平衡来说，常假设可逆反应向某一反应方向进行到底，再进行讨论。将1 mol CO和1 mol H2O(g)充入某固定容积的反应器中，在某条件下达到平衡：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)，此时有的CO转化为CO2，在相同条件下，若将1 mol CO2、1 mol H2和1 mol H2O(g)充入同一反应容中，当达到平衡后，混合气体中CO2的体积分数可能为()A22.2%B27.5%C33.3% D36.8%解析CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)起始时： 1 mol 1 mol 0 0平衡时： mol mol mol mol反应达到平衡时CO2的体积分数为100%33.3%。当加入1 mol CO2、1 mol H2和1 mol H2O(g)时体现的关系为CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)起始时： 0 1 mol 1 mol 1 mol转化后： 1 mol 2 mol 0 0与前一种情况相比，由于H2O(g)量的增加，达到平衡时CO的反应量应大于 mol，但小于1 mol，CO2的生成量应大于 mol，小于1 mol，因此平衡时CO2的体积分数应大于 100%22.2%，而小于 100%33.3%，故正确答案为B。答案B1在一密闭容器进行的可逆反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，已知某时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是()ASO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/LBSO2为0.25 mol/LCSO2、SO3均为0.15 mol/LDSO3为0.4 mol/L解析：选B。根据可逆反应的特点可知，无论反应向正向移动还是逆向移动，达到平衡时SO2、SO3浓度的取值范围均为0cpBmnbBaa%。三、转化思想(等效思维法)通过变换思维角度，对题目作适当假设、代换或转化，使问题得以简化，以找出解题途径的思维方法。它是数学上等价转化思想在化学解题中的应用。由于化学平衡存在等效法即某可逆反应在一定条件下达到化学平衡后，采用不同的方法改变外界条件，会导致平衡移动过程中某些方面的等效性，以此推出在其它方面也有等效法，从而将思维从陌生转换到熟悉，这样处理不仅思路清晰，还有助于培养学生以此及彼的联想思维能力。在一恒温恒容的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)B(g) nC(g)。.若在容器中充入2 mol A和1 mol B作为起始物质，达平衡后C的体积分数为x%。.若在达到平衡后，再在容器中充入2 mol A和1 mol B，平衡向_反应方向移动，达到新平衡后C的体积分数为y%，则(均填“”、“3时，x%_y%；(2)当n3时，x%_y%；(3)当n3时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，则x%y%。(2)当n3时，增大压强，平衡不移动，则x%y%。(3)当n3时，增大压强，平衡向正反应方向移动，则x%(2)(3)3在一固定容积的密闭容器中，保持温度一定，在一定条件下进行以下反应：A(g)2B(g) 3C(g)。加入1 mol A和3 mol B，达到平衡后，生成了a mol C。(1)上述反应达到平衡时C在反应混合气体中的体积分数是_(用字母a表示)。(2)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol A和6 mol B，达到平衡后，C的物质的量为_mol(用字母a表示)。此时C在反应混合气体中的体积分数_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol A和8 mol B，若要在平衡后C在反应混合气体中的体积分数不变，则还应加入C_mol。解析：(1)因为反应前后气体体积不变，即反应后混合气体物质的量总和仍为4 mol，所以C在反应混合气体中的体积分数(物质的量分数)是；(2)成倍投料时与(1)中平衡等效，即C在反应混合气体中的体积分数不变，但C的物质的量加倍，为2a mol；(3)设加入C的物质的量为x mol，则根据化学方程式按比例全部转变为反应物，相当于投入(2) mol A和(8) mol B，则(2):(8)13，解得x6。答案：(1)(2)2a不变(3)6