2018版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)專題七增分補(bǔ)課7化學(xué)平衡分析中的虛擬過程__化學(xué)反應(yīng)的方向和限度題型沖關(guān)蘇教版

1、專題七 增分補(bǔ)課7 化學(xué)平衡分析中的虛擬過程-化學(xué)反應(yīng)的方向和限度化學(xué)平衡內(nèi)容是高中基礎(chǔ)理論知識(shí)中最難理解的部分之一，要求學(xué)生具備平衡的思想，要有很強(qiáng)的邏輯思維能力，同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)時(shí)感到特別的困難，若在平時(shí)的學(xué)習(xí)中，形成一定的解題思路則可達(dá)到事半功倍的效果。如對(duì)于某些化學(xué)平衡問題，在解答過程中若建立“虛擬過程”模型，然后進(jìn)行參照對(duì)比，可以使看似復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化。過程虛擬法：就是在分析或解決問題時(shí)，根據(jù)需要和可能，虛擬出能方便解題的對(duì)象，并以此為中介，實(shí)現(xiàn)由條件向結(jié)論轉(zhuǎn)化的思維方法。極端假設(shè)法：是科學(xué)研究中常用的一種思維方法。極端假設(shè)是指根據(jù)已知的條件，把復(fù)雜問題假設(shè)為處于理想的極端狀態(tài)，站在極端

2、的角度去分析、考慮問題，使其因果關(guān)系顯得十分明顯、簡(jiǎn)單，從而迅速地作出正確判斷的方法。增分點(diǎn)1對(duì)反應(yīng)過程進(jìn)行“虛擬”知識(shí)查補(bǔ)許多情況下，對(duì)已處于平衡狀態(tài)的同一個(gè)可逆反應(yīng)，改變某些條件時(shí)，平衡移動(dòng)的趨勢(shì)并不那么容易地得出結(jié)論。此時(shí)可以轉(zhuǎn)換為效果相同，但結(jié)論可明顯得出的另一種方式進(jìn)行討論，從而使問題得以較容易的解決。在解這類題時(shí)，可以假設(shè)一個(gè)中間轉(zhuǎn)化過程，以便于比較。增分題例【例1】把晶體N2O4放入一固定容積的密閉容器中氣化并建立N2O4(g)2NO2(g)平衡后，保持溫度不變，再通入與起始時(shí)等量的N2O4氣體，反應(yīng)再次達(dá)平衡，則新平衡N2O4的轉(zhuǎn)化率與原平衡比()A變大B變小C不變D無法確定【

3、過程虛擬】解析第步兩容器平衡后狀態(tài)一模一樣。第步撤去隔板沒有任何變化。第步壓縮時(shí)平衡逆向移動(dòng)，故N2O4的轉(zhuǎn)化率變小，選B。注意：加入N2O4，該平衡正向移動(dòng)，這是真實(shí)存在的。運(yùn)用過程假設(shè)法，推導(dǎo)平衡逆向移動(dòng)，逆向移動(dòng)是虛擬的，不是真實(shí)存在的，這一點(diǎn)要特別注意。答案B【例2】在恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，原有反應(yīng)物SO2、O2均為1 mol，平衡后，再向容器中充入1 mol SO2和1 mol O2，則SO2的轉(zhuǎn)化率變化為_(填“增大”“減小”“不變”)。【過程虛擬】解析第步壓縮時(shí)平衡正向移動(dòng)，故SO2的轉(zhuǎn)化率增大。答案增大增分點(diǎn)2對(duì)物質(zhì)的聚集狀態(tài)或化

4、學(xué)計(jì)量數(shù)進(jìn)行“虛擬”增分題例【例3】可逆反應(yīng)：3A(g)3B(？)C(？)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。隨溫度的升高，氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量有變小趨勢(shì)，則下列判斷正確的是(雙選)()AB和C可能都是固體BB和C一定都是氣體C若C為固體，則B一定是氣體DB和C可能都是氣體解析題目中的正反應(yīng)吸熱，則溫度升高，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體的平均摩爾質(zhì)量變小，則B、C肯定不會(huì)都是固體或液體。我們對(duì)物質(zhì)的狀態(tài)進(jìn)行虛擬：若B、C都是氣體，符合題意，若B為氣體，C不為氣體也可以，而若B不是氣體，C為氣體則不符合題意。答案CD【例4】向密閉的容器中充入2 mol A和1 mol B，發(fā)生反應(yīng)2A(g)B(g)xC(g)，達(dá)

5、到平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)為w%；若維持容器的容積和溫度不變，按起始物質(zhì)的量A：0.6 mol、B：0.3 mol、C：1.4 mol充入容器，達(dá)到平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)仍為w%，則x的值()A只能為2B只能為3C可能為2，也可能為3D無法確定解析解題時(shí)可對(duì)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)進(jìn)行虛擬：分x3和x3兩種情況進(jìn)行分析。由題給條件和等效平衡理論可知，若x3，符合等體反應(yīng)，“一邊倒，判比例”若x2，符合非等體反應(yīng)，恒溫恒容“一邊倒，判量等”。答案C增分點(diǎn)3對(duì)反應(yīng)體系所處狀態(tài)進(jìn)行“虛擬”知識(shí)查補(bǔ)外界條件改變時(shí)，假設(shè)平衡暫時(shí)不發(fā)生移動(dòng)，將分析獲得的結(jié)果和題目相應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)比，就可知道實(shí)際平衡的移動(dòng)情況，這種方法類

6、似于數(shù)學(xué)中的反證法。增分題例【例5】在一密閉容器中，反應(yīng)aA(g)bB(g)達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)，B的濃度是原來的60%，則(雙選)()A平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)了B物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了C物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了Dab解析反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，將容器體積增大一倍，我們先假設(shè)平衡不發(fā)生移動(dòng)，則體系中各個(gè)物質(zhì)的物質(zhì)的量是不變的，由于體積增大一倍，那么B物質(zhì)的濃度應(yīng)該是原來的50%，而題目中B的濃度達(dá)到了60%，就說明體積增大有更多B物質(zhì)生成，平衡是向正反應(yīng)方向移動(dòng)的。答案AC【例6】在帶活塞的圓筒內(nèi)裝入NO2氣體，慢慢壓縮，下列敘述正確的是()A體積減半，壓強(qiáng)為原來的

7、2倍B體積減半，壓強(qiáng)大于原來的2倍C體積減半，壓強(qiáng)增大，但小于原來的2倍D體積減半，達(dá)到平衡后，n(NO2)變?yōu)樵瓉淼囊话虢馕鐾矁?nèi)氣體進(jìn)行可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)，體積減半，也就是壓縮體積至原來的，假設(shè)平衡不移動(dòng)，壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍，但壓縮體積時(shí)，壓強(qiáng)會(huì)增大，平衡正向移動(dòng)，故壓強(qiáng)小于原來的2倍。答案C增分點(diǎn)4物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的“虛擬”知識(shí)查補(bǔ)可逆反應(yīng)中的各個(gè)物質(zhì)只能在某一范圍內(nèi)變化，很難達(dá)到極限值100%或0，但是，當(dāng)我們假設(shè)物質(zhì)反應(yīng)到一個(gè)極限值后，就可能產(chǎn)生一種特殊的解決問題的思路，我們稱之為極端假設(shè)法。增分題例【例7】在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)。已

8、知反應(yīng)過程中某一時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2 molL1、0.1 molL1、0.2 molL1。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，可能存在的數(shù)據(jù)是()ASO2為0.4 molL1，O2為0.2 molL1BSO3為0.25 molL1CSO2、SO3均為0.15 molL1DSO3為0.4 molL1解析采取極端假設(shè)法，假設(shè)SO2和O2全部轉(zhuǎn)化為SO3，此時(shí)，SO2和O2的物質(zhì)的量濃度都是0，而c(SO3)0.4 molL1，再假設(shè)SO3全部轉(zhuǎn)化為SO2和O2，此時(shí)，SO2和O2的物質(zhì)的量濃度分別是0.4 molL1,0.2 molL1，而c(SO3)0，故三物質(zhì)的濃度范圍分別為：0c(SO2

9、)0.4 molL1,0c(SO3)0.4 molL1,0c(O2)0.2 molL1，故選項(xiàng)A、D是不可能的；C項(xiàng)數(shù)據(jù)表明SO2、SO3的濃度都是在原濃度基礎(chǔ)上減少了0.05 molL1，這也是不可能的。答案B【例8】將2.0 mol SO2氣體和2.0 mol SO3氣體混合于固定容積的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，達(dá)到平衡時(shí)SO3為n mol。在相同溫度下，分別按下列配比在相同密閉容器中放入起始物質(zhì)，平衡時(shí)SO3等于n mol的是()A1.6 mol SO20.3 mol O20.4 mol SO3B4.0 mol SO21.0 mol O2C2.0 mol SO21.0 mol O22.0 mol SO3D3.0 mol SO21.0 mol O21.0 mol SO3解析采取極端假設(shè)法。將備選項(xiàng)中