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文檔簡介
1、策略 4速率與平衡方面試題的解題方法與技巧 金點子: 在化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化必經(jīng)過三態(tài),即起始態(tài)、變化態(tài)和最終態(tài)。對于化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡及其它化學(xué)反應(yīng)方面的計算,如能根據(jù)反應(yīng)方程式,對應(yīng)地列出三態(tài)的變化,哪么便可使分析、解題變得一目了然。此方面的試題的題型及方法與技巧主要有:1化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),關(guān)鍵是要看正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率是否相等及反應(yīng)混合物中各組分百分含量是否還隨時間發(fā)生變化。2化學(xué)反應(yīng)速率的計算與分析要充分利用速率之比等于化學(xué)方程式中的計量數(shù)之比。 3化學(xué)平衡移動的分析影響因素主要有:濃度、壓強(qiáng)、溫度,其移動可通過勒沙特列原理進(jìn)行分析?;瘜W(xué)平衡移動的實質(zhì)是
2、濃度、溫度、壓強(qiáng)等客觀因素對正、逆反應(yīng)速率變化產(chǎn)生不同的影響,使V正V逆,原平衡狀態(tài)發(fā)生移動。4等效平衡的分析主要有等溫等容和等溫等壓兩種情況。5速率與平衡的圖象分析主要要抓住三點,即起點、拐點和終點。經(jīng)典題: 例題1 :(2001年全國高考)在一定溫度下,容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖,下列表述中正確的是 ( )A反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2MNBt2時,正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡Ct3時,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率Dt1時,N的濃度是M濃度的2倍方法:圖象分析法。 捷徑:從圖中得到N為反應(yīng)物,M為生成物。從0t2min ,M增加2mol,N消耗4mol,且到達(dá)t3min,
3、M、N的濃度保持不變,即反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)式為2N M。t2時反應(yīng)物和生成物物質(zhì)的量相等,此時不是正、逆反應(yīng)速率相等。當(dāng)t3時正逆反應(yīng)的速率相等。t1時n(N)=6mol,n(M)=3mol,由于在同一容器中,所以c(N)=2c(M)。因此此題正確答案為D??偨Y(jié):選項B最容易被誤認(rèn)為正確說法。造成錯判的原因有三:沒有看清縱坐標(biāo)的物理量;概念錯誤,認(rèn)為物質(zhì)的量相等時,化學(xué)反應(yīng)速率就相等;沒有讀懂圖。例題2 :(1998年全國高考)體積相同的甲、乙兩個容器中,分別都充有等物質(zhì)的量的SO2和O2,在相同溫度下發(fā)生反應(yīng):2SO2+O22SO3,并達(dá)到平衡。在這過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓
4、強(qiáng)不變,若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率 ( ) A等于p% B大于p% C小于p% D無法判斷方法:平衡中的等效轉(zhuǎn)化分析法。捷徑:設(shè)乙容器壓強(qiáng)保持1.01×105Pa,因甲容器中體積保持不變,2SO2+O2 2 SO3的正反應(yīng)是個氣體體積縮小的反應(yīng),達(dá)到平衡時,混合氣體的總壓強(qiáng)小于1.01×105Pa。又減小壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動,則甲容器中SO2轉(zhuǎn)化率低,乙容器中(定壓)SO2的轉(zhuǎn)化率高。以此得答案為B。總結(jié):將兩平衡態(tài)先相聯(lián)系,再依據(jù)平衡移動原理相互轉(zhuǎn)化,便能快速方便獲得結(jié)果。例題3 :(2002年全國高考)在一定溫度下,向a L密閉容器中
5、加入1 mol X氣體和2mol Y氣體,發(fā)生如下反應(yīng):X(g) + 2Y(g) 2Z(g)。此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是 ( )A容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化 B容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化C容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為l : 2 : 2D單位時間消耗0.1 mol X的同時生成0.2 mol Z方法:從平衡狀態(tài)下正逆反應(yīng)速率相等分析。捷徑:此反應(yīng)為一氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),故容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化,說明巳達(dá)平衡。各物質(zhì)的濃度不隨時間變化而變化,說明正逆反應(yīng)速率相等,巳達(dá)平衡狀態(tài)。濃度為一固定比值不能說明巳達(dá)平衡。D項中的所述均為正反應(yīng),未提到逆反應(yīng),故不能判斷。以此得答案為AB??偨Y(jié):平衡狀態(tài)的判斷,
6、是高考中的重點內(nèi)容,也是平衡中的重點。此類試題只要抓住平衡狀態(tài)下速率相等,各成分的百分含量保持不變,即可求解。例題4 :(1998年全國高考)在一定體積的密閉容器中放入3L氣體R和5L氣體Q,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2R(g)+5Q(g)= 4X(g)+nY(g)。反應(yīng)完全后,容器溫度不變,混和氣體的壓強(qiáng)是原來的87.5%,則化學(xué)方程式中的n值是 ( ) A2 B3 C4 D5方法:根據(jù)化學(xué)反應(yīng)直接分析判斷,屬過量計算。捷徑:本題所述及的反應(yīng)不是可逆反應(yīng)。3L氣體R和5L氣體Q反應(yīng)時,R過量1L,同時生成4LX氣體和nLX氣體,根據(jù)題意 ,所以n=2 ??偨Y(jié):本題若看成是可逆反應(yīng),似乎也可以得到
7、相同的答案,但它們之間有嚴(yán)格區(qū)別的,若看成是可逆反應(yīng),n只能等于1,因為Q氣體不能全部參加反應(yīng),而Q氣體完全反應(yīng)。該題中n只能等于2。我們把本題安排在可逆反應(yīng)這一部分中,目的是希望大家能很好地比較兩者之間的差異,不能混為一談。例題5 :(1997年全國高考)反應(yīng)2X(g) + Y(g) 2Z(g) +熱量,在不同溫度(T1和T2)及壓強(qiáng)(P1和P2)下,產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量(nz)與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是(C )AT1<T2,P1<P2 BT1<T2,P1>P2CT1>T2,P1>P2 DT1>T2,P1<P2方法:充分利用關(guān)
8、系圖,采取淘汰法解題。捷徑:壓強(qiáng)相同(P2),達(dá)到平衡所用的時間T1小,說明T1反應(yīng)速率快,所以可知T1T2,C、D可能正確;相同溫度時(T2)時,達(dá)平衡后Z的物質(zhì)的量P1大,說明壓強(qiáng)為P1時,平衡向生成Z的方向移動。而生成Z的方向是氣體體積減小的方法,所以P1P2,所以C項正確。總結(jié):在圖象分析時,既要看清平衡時的直線,又要考慮到非平衡狀態(tài)下曲線的變化趨勢,只有將兩者結(jié)合起來分析,才能獲得正確結(jié)果。例題6 :(1993年全國高考)在一定溫度下, 把2 mol SO2和1 mol O2通入一個一定容積的密閉的容器里, 發(fā)生如下反應(yīng):當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時, 反應(yīng)混和物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?,F(xiàn)在
9、該容器中維持溫度不變, 令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量(mol)。如果a、b、c取不同的數(shù)值, 它們必須滿足一定的相互關(guān)系,才能保證達(dá)到平衡時,反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時的完全相同。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)若a=0,b=0, 則c= .(2)若a=0.5, 則b= 和c= .(3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是(請用兩個方程式表示,其中一個只含a和c,另一個只含b和c): 。方法:此題屬等溫等容的等效平衡,因兩邊的氣體分子數(shù)不等,故要達(dá)到等效,必須滿足SO2為2 mol和O2為1 mol ( 或通過逆向轉(zhuǎn)換產(chǎn)生) 。捷徑:(1)2 mol SO
10、3相當(dāng)于2 mol SO2和1molO2(2)0.5 mol SO2與0.25 mol O2反應(yīng)生成0.5 mol SO3,再加上1.5 mol SO3,其SO3的量是2 mol,同(1)(3)若SO2與SO3物質(zhì)的量之和等于2,相當(dāng)于原來加入2 mol SO2。c mol SO3分解得 mol O2,若 +b=1,兩者之和等于初始氧氣的量就符合題意。以此得(1)c=2;(2)b= 0.25 ,c= 1.5。(3) a+c=2,2b+c=2 ??偨Y(jié):此題的類型為:在其他條件不變時,改變平衡體系中有關(guān)物質(zhì)的量,使之平衡狀態(tài)相同。其解題思路是:有關(guān)物質(zhì)的量不論取何值,都把它轉(zhuǎn)化成最初給定的物質(zhì)的量
11、。若其值與題干給出的量相同,則符合題意。我們把這一類問題稱作等效平衡,“等效”是指改變加入的物質(zhì)與原來加入的物質(zhì),在數(shù)量上“等效”。例題7 :(2001年上海高考)某化學(xué)反應(yīng)2ABD在四種不同條件下進(jìn)行,B、D起始濃度為0,反應(yīng)物A的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時間(min)的變化情況如下表:根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列填空:(1)在實驗1,反應(yīng)在10至20分鐘時間內(nèi)平均速率為 mol/(L·min)。(2)在實驗2,A的初始濃度C2 mol/L,反應(yīng)經(jīng)20分鐘就達(dá)到平衡,可推測實驗2中還隱含的條件是 。(3)設(shè)實驗3的反應(yīng)速率為V3,實驗1的反應(yīng)速率為V1,則V3 V1(填、),且C3 1.
12、0mol/L(填、)(4)比較實驗4和實驗1,可推測該反應(yīng)是 反應(yīng)(選填吸熱、放熱)。理由是 方法:圖表分析法。捷徑: (1)實驗1中,反應(yīng)在10min到20min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為(0.80 0.67)mol·L1÷10min = 0.013mol·L1·min1。(2)實驗1與實驗2相比,平衡時的組成保持不變,溫度保持不變,所以起始時A的濃度與實驗1相同,即1.0mol·L1,由于實驗2的反應(yīng)速率大于實驗1,所以實驗2中隱含的反應(yīng)條件是使用了催化劑。(3)實驗3中,平衡時A 的濃度大于實驗1,所以C3應(yīng)大于1.0 mol/L,在其他條件不變
13、時V3V1 (4)升高溫度(從800變成820)平衡時,A的濃度下降,表明平衡向正反應(yīng)方向移動,因此正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。總結(jié):本題是利用不同時間或不同條件下A的濃度變化值考查化學(xué)平衡移動原理,題目設(shè)計新穎,尤其是第2問更具特色,利用圖象、表格考查化學(xué)基礎(chǔ)知識是上海試題的特色,也代表當(dāng)前命題方向和趨勢。例題8 :(1997年上海高考)牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著,它在唾液中存在下列平衡:Ca5(PO4)3OH(S) 5Ca2+ + 3PO43 + OH進(jìn)食后,細(xì)菌和酶作用于食物,產(chǎn)生有機(jī)酸,這時牙齒受腐蝕,其原因是 。已知Ca5(PO4)3F(S)的溶解度比上面的礦
14、化產(chǎn)物更小,質(zhì)地更堅固。請用離子方程式表示,當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因 。根據(jù)以上原理,請你提出一種其他促進(jìn)礦化的辦法: 。方法:根據(jù)題示信息,從平衡移動的角度進(jìn)行分析。捷徑:細(xì)菌和酶作用于食物,生成的有機(jī)酸,能中和OH,使平衡向脫礦方向移動,所以加速腐蝕牙齒。當(dāng)加入Ca2+或PO43時,因為Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小,所以當(dāng)F存在時,有利于Ca5(PO4)3F的生成,其反應(yīng)方程式為:5Ca2+3PO43+F=Ca5(PO4)3F,又由于它的質(zhì)地堅固,所以能達(dá)到保護(hù)牙齒的目的。若增大Ca2+或PO43的濃度均有利平衡向礦化方向移動。總結(jié):這是一個貼
15、近生活健康知識的試題。一方面考查化學(xué)知識,同時提供了愛護(hù)牙齒的方法。這種結(jié)合生產(chǎn),貼近生活。問題是命題的方向。金鑰匙: 例題1 :在一個6L 的密閉容器中,放入3L X(g)和2L Y(g),在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng):4X(g)+ 3 Y(g) 2Q(g)+ nR(g)達(dá)到平衡后,容器內(nèi)溫度不變,混合氣體的壓強(qiáng)比原來增加5% ,X的濃度減小1/3,則該反應(yīng)方程式中的n值是( )A3 B4 C5 D6 方法:本題可根據(jù)方程式,通過始態(tài)、終態(tài)的分析求解,但比較繁雜。如能從整體思想來調(diào)動思路,考察此題的平衡問題,則很容易發(fā)現(xiàn)平衡向體積增大的正反應(yīng)方向移動了,這樣便能迅速獲解。捷徑:因達(dá)到平衡后,容器
16、內(nèi)溫度不變,X的濃度減小1/3,說明反應(yīng)向正方向移動,而混合氣體的壓強(qiáng)比原來增加5% ,又說明正方向為氣體物質(zhì)的量增大的方向。以此方程式中反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)小于生成物的化學(xué)計量數(shù),即4+32+n ,得n5 。故此題正確答案為D ??偨Y(jié):該題若糾纏于具體問題的求解,不僅繁雜,而且容易出錯。例題2 :將含1 mol NH3的密閉容器a加熱,部分NH3分解并達(dá)到平衡,此時NH3的體積百分?jǐn)?shù)為 x % ,若在該容器中加入2 mol NH3后密封,加熱到相同溫度,使反應(yīng)達(dá)到平衡時,設(shè)此時NH3的體積百分?jǐn)?shù)為 y % ,則x和y的正確關(guān)系是( )Axy Bxy Cx=y Dxy方法:通過設(shè)定三倍于原容器的
17、另一假想等效態(tài),然后再將其轉(zhuǎn)化成現(xiàn)狀態(tài),分析轉(zhuǎn)化過程中的變化情況即可。捷徑:假設(shè)把3 mol NH3先加入容積為a的3倍的容器b中,加熱到相同溫度,達(dá)到平衡時,此時與1 mol NH3加到a容器中屬等效態(tài)(也即NH3的體積百分?jǐn)?shù)為 x %)。然后再壓縮容器,使其變成與a容器等體積,因NH3的分解反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),故加壓時平衡向逆反應(yīng)方向移動,達(dá)到新的平衡時NH3的體積百分?jǐn)?shù)y % 必大于x % ,則答案為B??偨Y(jié):此題如從正面直接分析常會得出錯誤的判斷。但若通過設(shè)定另一假想態(tài),進(jìn)行類比,問題就顯得十分明朗。例題3 :反應(yīng)2A(g)+3B(g)= 2C(g)+2D(g)在四種不同情況下
18、的反應(yīng)速率如下:v(A)= 0.3mol·L1·s1,v(B)= 0.6mol·L1·s1 ,v(C)= 0.48mol·L1·s1,v(D)= 27mol·L1·min1。該反應(yīng)在四種情況下進(jìn)行的快慢順序為 。 方法:比較同一化學(xué)反應(yīng)在不同情況下反應(yīng)速率的快慢,可選用同種物質(zhì)作基準(zhǔn)。然后利用化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,求出不同情況下,用基準(zhǔn)物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率,再進(jìn)行比較。捷徑:選用物質(zhì)A為基準(zhǔn),將其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算成用A物質(zhì)表示的速率。則:表示的v(A)= 0.6mol
19、183;L1·s1×2/3 = 0.4mol·L1·s1表示的v(A)= 0.48mol·L1·s1×1 = 0.48mol·L1·s1表示的v(A)= 27mol·L1·min1×1/60 min·s1×1 = 0.45mol·L1·s1故反應(yīng)速率的快慢順序為 。總結(jié):千萬不要將不同物質(zhì)的速率數(shù)值進(jìn)行比較。在判斷反應(yīng)速率大小時,當(dāng)具備了可比性時才能進(jìn)行比較。即“兩個統(tǒng)一”:(1)單位統(tǒng)一,(2)基準(zhǔn)物質(zhì)統(tǒng)一。此類型題目也可不轉(zhuǎn)化為同一
20、物質(zhì),可直接根據(jù)“各物質(zhì)的速率比等于方程式中化學(xué)計量數(shù)比”判斷快慢。例題4 :在一定溫度下,反應(yīng)3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( )A單位時間內(nèi)生成3n mol A,同時生成n mol BB單位時間內(nèi)生成3n mol A,同時生成2n mol DC容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時間的變化而變化D容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間的變化而變化 方法: 通過平衡狀態(tài)的概念,即速率相等進(jìn)行判斷。捷徑:A項,無論在何時,生成的A和B的物質(zhì)的量之比始終為31,故無法確定是否達(dá)平衡。B項,生成3n mol A必消耗2n mol D,同時又生成2n mol D,說明D濃度不變,可由此確定
21、已達(dá)平衡。C項,由于反應(yīng)過程中氣體總物質(zhì)的量不變,故容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時間變化,不能說明反應(yīng)是否達(dá)到平衡。D項,A、B、C、D都為氣體,反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量、總物質(zhì)的量不變,故氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不變,不能以此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡。以此得答案為B 。 總結(jié):對于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量保持不變的反應(yīng),應(yīng)注意其特殊性,切不可認(rèn)為當(dāng)氣體壓強(qiáng)、氣體的平均相對分子質(zhì)量、氣體的密度等不隨時間的變化而變化時就一定標(biāo)志著已達(dá)到平衡狀態(tài)。例題5 :一定溫度下,在一等壓密閉容器充入1 mol N2和3mol H2,使反應(yīng)N2+3H22NH3達(dá)到平衡,測得平衡混合氣中N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為 m m
22、ol、n mol、s mol,若維持溫度壓強(qiáng)不變,只改變初始加入的物質(zhì)的量,而要求m、n、s的值維持不變,則N2、H2、NH3加入的物質(zhì)的量用x、y、z表示時,應(yīng)滿足條件:(1)若x=0,y=0,則z = 。 (2)若x=0.75mol,則y = ,z = 。(3)x、y、z應(yīng)滿足的一般條件是(x、y用方程式表示) 。方法:此題屬等溫等壓的等效平衡,因兩邊的氣體分子數(shù)不等,故要達(dá)到等效,必須滿足N2與H2的物質(zhì)的量之比為1:3( 或通過逆向轉(zhuǎn)換產(chǎn)生) 。捷徑:(1)若x=0,y=0,開始時只充入NH3,無論NH3充入多少,均滿足N2與H2的物質(zhì)的量之比為1:3,故z為任意值。(2)考慮N2與H
23、2的物質(zhì)的量之比為1:3,0.75mol N2必須與2.25mol H2反應(yīng),故y = 2.25,z 為任意值。(3)為滿足等溫等壓的等效平衡,x :y = 1 :3,即y = 3x。z為任意值??偨Y(jié):要分清是恒容還是恒壓條件下的等效平衡。例題6 :一定溫度下,在恒容的密閉容器中充入 2 mol SO3,發(fā)生反應(yīng):2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)。達(dá)平衡狀態(tài)時測得SO2的體積分?jǐn)?shù)為 a % 。若在其他條件不變時,再通入 2 mol SO3,待新平衡建立時,測得SO2的體積分?jǐn)?shù)為 b % 。則a與b比較 ( )Aab Bba Ca=b D無法比較方法:通過等效假設(shè)求解。 捷徑:初次反應(yīng)
24、達(dá)平衡后,再充入2 mol SO3,平衡將向正反應(yīng)方向移動,體系中SO3、SO2、O2的物質(zhì)的量都增加,因此不易判斷前后兩次平衡中SO2的體積分?jǐn)?shù)的大小??勺魅缦碌刃Ъ僭O(shè):等效壓縮等效V4 mol SO3V4 mol SO32V4 mol SO3V2 mol SO3 舊平衡 平衡 平衡 新平衡比較平衡和平衡,壓縮容器使平衡向逆反應(yīng)方向移動,故a b,答案為A??偨Y(jié):當(dāng)遇到新平衡與舊平衡中某量的關(guān)系難以直接比較時,可采用等效轉(zhuǎn)化法解題。即假設(shè)一個與舊平衡等效的平衡,然后再通過壓縮或擴(kuò)大體積來變?yōu)榕c新平衡等效的平衡,最終通過直接比較平衡和平衡中某些量的關(guān)系而得出答案。有的同學(xué)認(rèn)為通入SO3,使平衡
25、右移,SO2的量增多,從而得出b a的錯誤結(jié)論,其原因是他們忽略了容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量也增大之故。例題7 :在一個6L的密閉容器中,放入3L x氣體和2L y氣體,在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng),4x()+ 3y() 2Q()+ nR(),達(dá)到平衡后容器內(nèi)溫度不變,混合氣體的壓強(qiáng)比原來增加5%,x的濃度減小1/3,求該反應(yīng)方程式中的n值。方法:該題所涉及的數(shù)據(jù)類型較多,有體積、壓強(qiáng)、濃度三種,可先將其轉(zhuǎn)換成同一類型下的變化。如將其轉(zhuǎn)換成物質(zhì)的量,則題目可變成:“在一個密閉容器中,放入3mol x氣體和2mol y氣體,在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng),4x()+ 3y() 2Q()+ nR(),達(dá)到平衡后
26、容器內(nèi)溫度不變,混合氣體的物質(zhì)的量比原來增加5%,x的物質(zhì)的量減小1/3,求該反應(yīng)方程式中的n值。”這樣便很容易求解。捷徑:假設(shè)將3mol x氣體和2mol y氣體放入一密閉容器中,則其三態(tài)變化為: 4x(氣)+ 3y(氣) 2Q(氣)+ nR(氣)開始物質(zhì)的量(mol) 3 2 0 0變化物質(zhì)的量(mol) 1 3/4 2/4 n/4平衡物質(zhì)的量(mol) 2 5/4 2/4 n/4由題意得2 + 5/4 + 2/4 + n/4 = (3 + 2)× (1 + 5% )解之得:n = 6總結(jié):在密閉容器中的壓強(qiáng)變化,與壓強(qiáng)不變下的體積變化等效,因該題所給數(shù)據(jù)為體積,故也可根據(jù)壓強(qiáng)不
27、變,體積改變來運用三態(tài)進(jìn)行分析。例題8 :在一密閉的容器中進(jìn)行反應(yīng):N2+3H2 2NH3,反應(yīng)開始前向容器中加入 5molN2和6molH2,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,混合氣體總共有10mol,問其中氨氣有多少mol?方法:根據(jù)反應(yīng)前后物質(zhì)的量之差求解。捷徑:設(shè)平衡時氨氣的物質(zhì)量為x 。反應(yīng)前后物質(zhì)的量差為:(5mol+6mol)10mol=1mol根據(jù)題意和化學(xué)方程式N2 + 3H2 2NH3可得:每生成2mol的NH3,混合氣體就減少2mol;現(xiàn)混合氣體減少1moL,列比例式為:2mol:2mol= x:1mol,解得x=1mol該題還可以用同樣的方法求解參加反應(yīng)的N2或H2等??偨Y(jié): 此題也可
28、用三態(tài)分析法進(jìn)行計算而獲得結(jié)果。例題9 :試用化學(xué)平衡原理簡要說明濃硝酸跟銅反應(yīng)生成NO2和稀硝酸跟銅反應(yīng)生成NO的原因 。方法:尋找一個平衡體系,再對其進(jìn)行分析比較。捷徑:根據(jù)題意,首先找出一個化學(xué)平衡,即3NO2+H2O 2HNO3+NO,然后根據(jù)化學(xué)平衡原理進(jìn)行分析。即增大HNO3的濃度,將使平衡向生成NO2的方向移動,減少HNO3的濃度,將使平衡向生成NO的方向移動。以此濃硝酸跟銅反應(yīng)生成NO2,稀硝酸跟銅反應(yīng)生成NO??偨Y(jié):該題易出現(xiàn)的錯解是:“濃硝酸中硝酸多,銅少,N的化合價降得少,生成NO2,稀硝酸中硝酸少,銅多,N的化合價降得多,生成NO ?!痹擃}出錯的原因是未能看清題目“用化
29、學(xué)平衡原理”,而另起爐灶用硝酸和銅量的多少來進(jìn)行分析。事實上,在濃硝酸中即使加入大量的銅,一開始也生成NO2,同樣在稀硝酸中即使加入少量銅片,也不會產(chǎn)生NO2。聚寶盆: 1判斷某一可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),關(guān)鍵要抓?。簐正= v逆,即反應(yīng)混合物中有某種物質(zhì),在同一時段內(nèi)消耗的物質(zhì)的量等于生成的物質(zhì)的量;各物質(zhì)的濃度或質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)不變。題給其他條件都可轉(zhuǎn)化到這兩點上來考慮。只要具備這兩點之一,便一定是平衡狀態(tài);否則,不能確定為平衡狀態(tài)。2對同一可逆反應(yīng),在一定條件下,無論反應(yīng)是從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始,或從正、逆反應(yīng)兩個方向開始,最終都能達(dá)到完全相同的平衡狀態(tài)。達(dá)到相同平衡時,與起始時
30、反應(yīng)物及生成物的物質(zhì)的量配比有關(guān)。抓住這一點,有關(guān)氣體的物質(zhì)的量無論取何值,都把它轉(zhuǎn)化為最初給定氣體的物質(zhì)的量,若其值與題干給出的量相同,則符合題意。3在一定條件下(等溫等容或等溫等壓),對同一可逆反應(yīng),只要起始時加入物質(zhì)的量不同,而達(dá)到化學(xué)平衡時,同種物質(zhì)的含量相同,這樣的平衡稱為等效平衡??忌稍诶斫獾幕A(chǔ)上記住以下規(guī)律:(1)等溫等容時,只改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,如果通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)比,換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同,則兩平衡等效。(2)等溫等容時,對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量比值與原平衡相同,則兩平衡等效。(3)等溫等
31、壓時,改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,只要按化學(xué)計量數(shù)換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則兩平衡等效。4化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比應(yīng)等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量的改變量之比。常有同學(xué)因忽視“改變量”而發(fā)生錯誤。確定化學(xué)方程式的步驟:(1)確定反應(yīng)物和生成物。關(guān)注其物質(zhì)的量、濃度或質(zhì)量等物理量的變化趨勢。(2)確定化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。緊扣化學(xué)計量數(shù)之比=物質(zhì)的量的變化量之比=物質(zhì)的量濃度的變化量之比=反應(yīng)速率之比。理解題意是正確解題的前提,有的學(xué)生在解題時,沒有認(rèn)真仔細(xì)地讀題、審題,而是另起爐灶,根據(jù)以往的經(jīng)驗析題、解題,從而造成錯誤。熱身賽: 1在一個密閉容器中,放入3
32、 L X(g)和2 L Y(g),在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng):4X(g)+ 3Y(g) 2Q(g)+ nR(g), 達(dá)到平衡時,容器內(nèi)壓強(qiáng)比原來增加5% ,X的濃度減小1/3,但溫度不變。則該反應(yīng)方程式中的n值為 ( )A3 B4 C5 D62在CuCl2水溶液中存在下列平衡, Cu(H2O)424Cl CuCl424H2O 藍(lán)色 黃綠色能使黃綠色CuCl2溶液向藍(lán)色轉(zhuǎn)化的方法是 ( )A蒸發(fā)濃縮 B加水稀釋C加入AgNO3溶液 D加入NaCl晶體3可逆反應(yīng)mA(固)nB(氣)PC(氣)Q,在恒溫的條件下,B%與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,有關(guān)敘述正確的是 ( ) Am+n<p Bn>p C
33、X點時反應(yīng)的V正>V逆 DX點比Y點混和物反應(yīng)速率慢(指正反應(yīng)或逆反應(yīng)的速率)4在一個6 L的密閉容器中,盛入3L X和2L Y,在一定條件下,發(fā)生反應(yīng):4X(氣)3Y(氣)=2Q(氣)3R(氣)若開始時加熱,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定階段后,采取絕熱措施,容器里的溫度不再隨時間改變,這說明 ( )A正反應(yīng)為放熱反應(yīng) B正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C該反應(yīng)中正反應(yīng)吸熱和逆反應(yīng)放熱相等,表現(xiàn)為既不吸熱也不放熱D該可逆反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)5m An B p Cq D,該反應(yīng)在其它條件不變的情況下,以T1和T2表示不同溫度,表示T1時的平衡狀態(tài),表示T2時的平衡狀態(tài),則下列敘述符合圖示的是 ( )A正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
34、BT1T2 C逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng) DT2T16在一定溫度下,將等物質(zhì)的量A和B充入一密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):A(氣)+2B(氣)=2C(氣),反應(yīng)達(dá)到平衡時,若A和B的物質(zhì)的量之和與C相等,則此時A的轉(zhuǎn)化率為 ( )A50 % B60 % C40 % D70 % 7將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b,分別加入過量的稀硫酸,同時向a中加入少量CuSO4溶液,下列各圖產(chǎn)生H2的體積V(L)與時間t(min)的關(guān)系,其中正確的是 ( )8對于可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3+Q,下面有4 個圖,已知(A)圖是正確的。分析B、C、D圖錯誤的原因分別是:(B) _(C) _(D) _9在密閉容器內(nèi)進(jìn)行以下反應(yīng):3A(g)+B(g) 2C(g)(1)正反應(yīng)是氣
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