解決化學平衡問題常用的3種思維方法

1、1解決化學平衡問題常用思維方法 解決化學平衡問題常用思維方法1、虛擬“狀態(tài)”法 、虛擬“狀態(tài)”法判斷化學平衡移動的方向時經(jīng)常用到以退為進的策略：先得到一個虛擬狀態(tài)作為中介，然后再恢復到現(xiàn)實狀況，進而得出相應(yīng)的判斷。如根據(jù)平衡移動的結(jié)果判斷平衡移動的方向時，可先虛擬一個中間狀態(tài)再進行判斷，則移動方向不言自明。例 1 某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng) 2X(g)+Y(g) 2Z(g)達到平衡時，X、Y 和 Z 的物質(zhì)的量分別為 4mo

2、l，2mol 和 4mol，保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是( )。A 均減半 B 均加倍 C 均增加 1mol D 均減少 1mol解析： 解析：按選項 A、B 方式投料，平衡與原來等效，不移動。按選項 C 方式投料，可將其虛擬為 5mol X、2.5mol Y、5mol Z 和 0.5mol Y，正因為 0.5mol Y 的附加，使得平衡右移。按選項 D 方式投料，可將其

3、虛擬為 3mol X、1.5 mol Y、3 mol Z 和-0.5molY，正因為-0.5 mol Y 的附加，使得平衡左移。（先等效為反應(yīng)中各物質(zhì)相同倍數(shù)的物質(zhì)的量，這個量對平衡沒有影響，再看那種物質(zhì)有量的剩余，轉(zhuǎn)化正這種剩余的物質(zhì)對平衡的影響）。答案 答案 C。2、極限法 、極限法———可逆反應(yīng)“不為 可逆反應(yīng)“不為 0”原則 ”原則可逆性是化學平衡的前提，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時應(yīng)是反應(yīng)物和生成物共存的狀態(tài)，每種物質(zhì)的量不為 0(可逆

4、反應(yīng)“不為 0”原則)。但在處理化學平衡問題時，特別是在確定某些范圍或在范圍中選擇合適的量時，往往可用極限分析法推斷，即假設(shè)反應(yīng)不可逆，則最多生成產(chǎn)物多少，有無反應(yīng)物剩余多少。雖然這樣的極值點是不可能達到的，卻可以幫助我們確定某些數(shù)值的范圍。例 3 在一定的反應(yīng)條件下，某一可逆反應(yīng)：A(g) +3B(g) 2C(g)達到了化學平衡狀態(tài)，測得平衡時c(A)=0.5 mol·L-1，c(B)=0.1 mol·L-1，c(

5、C)=1.6 mol·L-1。若 A、B、C 的起始濃度分別為 a mol·L-1、b mol·L-1、c mol·L-1，試回答：(1)a 和 b 應(yīng)該滿足的關(guān)系是_____ 。(2)a 的取值范圍是_______，理由是_______。解析： 解析：(1)（a-0.5）/（b-0.1）=1/3；(2)由平衡狀態(tài)回推到起始狀態(tài)：假若起始狀態(tài)時沒有 C，即 c(C)=0，則在完全反應(yīng)時，要

6、生成 1.6 mol C，需 A 0.8 mol，B 2.4mol，故起始狀態(tài)，A2 的最大量不能超過 0.5mol+0.8mol=1.3mol。3(2)在相同實驗條件下，若在同一容器中改為加入 2mol A 和 6mol B，達到平衡后，C 的物質(zhì)的量為________mol(用字母 a 表示)。此時 C 在反應(yīng)混合氣體中的體積分數(shù)_______填“增大”、“減小”或“不變”)。(3)在相同條件下，若在同一容器中改為加入 2mol A

7、 和 8 mol B，若要在平衡后 C 在反應(yīng)混合氣體中的體積分數(shù)不變，則還應(yīng)加入 C_______mol。(4)在同一容器中加入 nmol A 和 3nmol B，則平衡時 C 的物質(zhì)的量為_______mmol。若改變實驗條件，可以使 C 的量在 m~2m 間變化。那么，n 與 m 的關(guān)系是_______(用字母 n、m 表示)。解析： 解析：(1)因為反應(yīng)前后氣體體積不變，即反應(yīng)后混合氣體物質(zhì)的量總和仍為 4 mol，所以 C

8、 在反應(yīng)混合氣體中的體積分數(shù)(物質(zhì)的量分數(shù))是 a/4；(2)成倍投料時與(1)中平衡等效，即 C 在反應(yīng)混合氣體中的體積分數(shù)不變，但 C 的物質(zhì)的量加倍，為 2amol；(3)設(shè)加入 C 的物質(zhì)的量為 xmol，則根據(jù)化學方程式按“一邊倒”原則折算，相當于投入(2+x/3) mol A 和(8+2x/3) mol B，則(2+x/3)/(8+2x/3)=1∶3，解得 x=6(4)可根據(jù)起始量、變化量、平衡量列“三部曲”式，結(jié)合“可逆反

9、應(yīng)不為 0”原則，利用不等式確定 n 與 m 的關(guān)系：n>2m/3。答案 答案 (1)a/4；(2)2a，不變；(3)6；(4)3n>2m。虛擬法、極限法、等效法是解決化學平衡問題時常用的 3 種方法，三者互為依托，彼此滲透，熟練掌握這些方法，對分析和解決化學平衡問題大有裨益。鏈接練習 鏈接練習1.將 1 mol 二氧化硫和 1 mol 氧氣通入一體積不變的密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2+O22SO3，反應(yīng)達

10、到平衡時 SO3 為 0.3mol。此時若移走 0.5mol 的 O2 和 0.5mol 的 SO2，則反應(yīng)達到新平衡時 SO3 的物質(zhì)的量是( )。A 0.3 mol；B 0.5 mol；C 大于 0.15 mol，小于 0.3 mol；D 小于 0.15 mol2.在恒溫時，一固定容積的容器內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)達平衡時，再向容器內(nèi)通入一定量的NO2(g)，重新達到平衡后，與第一次平衡時相比，NO2 的體積分