摘要:解答化学平衡问题的重要思维方法 (1)可逆反应“不为零 原则 可逆性是化学平衡的前提.达到平衡时应是反应物和生成物共存的状态.每种物质的物质的量不为零. 一般可用极限分析法推断:假设反应不可逆.则最多生成产物多少.有无反应物剩余.余多少.这样的极值点是不可能达到的.故可用确定某些范围或在范围中选择合适的量. (2)“一边倒 原则 可逆反应.在条件相同时.若达到等同平衡.其初始状态必须能互变.从极限角度看.就是各物质的物质的量要相当.因此.可以采用“一边倒 的原则来处理以下问题:化学平衡等同条件 aAcC(g) ①始 a b 0 平衡态Ⅰ ②始 0 0 c 平衡态Ⅱ ③始 x y z 平衡态Ⅲ 为了使平衡Ⅲ=Ⅱ=Ⅰ 根据“一边倒 原则.即可得 (3)“过渡态 方法 思路:各种反应物的浓度增加相同倍数.相当于增大体系压强.根据平衡移动方向来确定转化率的变化情况. 考题名师诠释 [例1] 将4 mol A气体和 2 mol B 气体在2 L容器中混合.并在一定条件下发生如下反应: 2A2C(g) 若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1.现有下列几种说法.其中正确的是( ) ①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·S-1 ②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·S-1 ③2 s时物质A的转化率为70% ④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1 A.①③ B.①④ C.②③ D.③④ 解析:由题知2 s时C的浓度为0.6 mol·L-1.根据化学方程式中化学计量数比.可算出B的变化浓度为0.3 mol·L-1.进而确定B的浓度是1 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.7 mol·L-1,A的变化浓度为0.6 mol·L-1.从而求A的转化率为30%,用C表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1.可推知用A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1.用B表示的反应的平均速率为0.15 mol·L-1·s-1.对照各选项.符合题意的是B. 答案:B [例2] 某温度下.体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应: XZ∶ΔH>0下列叙述正确的是( ) A.加入少量W.逆反应速率增大 B.当容器中气体压强不变时.反应达到平衡 C.升高温度.平衡逆向移动 D.平衡后加入X.上述反应的ΔH增大 解析:本题综合了影响化学反应速率和化学平衡的因素.固体或纯液体浓度改变.对化学反应速率和化学平衡都没有影响.A不正确,由于该反应为气体总体积缩小的反应.所以当压强不变时.表明气体物质的量不变.反应已达平衡,该反应为吸热反应.温度升高平衡向正反应方向移动,反应热是物质间完全反应时的数值.与平衡移动无关. 答案:B [例3] 某化学科研小组研究在其他条件不变时.改变某一条件对化学平衡的影响.得到如图1-2-6所示的变化规律(图中P表示压强.T表示温度.n表示物质的量): 图1-2-6 根据以上规律判断.下列结论正确的是( ) A.反应Ⅰ:ΔH>0,P2>P1 B.反应Ⅱ:ΔH<0,T1<T2 C.反应Ⅲ:ΔH>0,T2>T1,或ΔH<0,T2<T1 D.反应Ⅳ:ΔH<0,T2<T1 解析:反应(Ⅰ).温度升高.A的转化率降低.说明化学平衡向逆反应方向移动.则正反应为放热反应.ΔH<0;在温度一定时.增大压强.化学平衡向正反应方向移动.A的转化率增大.即P2>P1.A不正确.由题给反应(Ⅱ)的图示知T1>T2温度升高.n(C)减少.平衡向逆反应方向移动.正反应放热.ΔH<0,B正确.若反应(Ⅲ)为放热反应.C的体积分数减少时.平衡向逆反应方向移动.则T2<T1.反之亦然.C正确.同理.对于反应(Ⅳ).若ΔH<0,则因A的转化率减少.所以T1>T2. 答案:BC 链接·提示 化学平衡图象问题的识别分析方法.不外乎是看坐标.找变量.想方程.识图象四个方面.即准确认识横.纵坐标的含义.根据图象中的点.线(所在位置的上下.左右.升降.弯曲)特征.结合题目中给定的化学方程式和数据.应用概念.规律进行推理判断. [例4] 在某温度时将2 mol A和1 mol B两种气体通入容积为2 L的密闭容器中.发生如下反应:2AxC(g),2 min时反应达到平衡状态.经测定B的物质的量为0.4 mol,C的反应速率为0.45 mol·-1.下列各项能表明该反应达到平衡的是( ) A.vA正∶vB逆=2∶1 B.混合气体密度不再变化 C.混合气体压强不再变化 D.A的转化率不再变化 解析:本题的关键是首先根据题给A.B起始的物质的量.平衡时B的物质的量和C的反应速率等数据求得x=3,再判断反应是否达到平衡.化学平衡状态的根本标志是v正=v逆.因此需要把A项中原来的vA正和vB逆换算成用同一物质表示的形式.因为vA逆∶vB逆=2∶1.令vB逆=1.则vA逆=2.这样A项就有关系:vA正=vA逆.符合平衡标志. 答案:AD 链接·拓展 由于对正反应速率.逆反应速率及由不同物质表示的反应速率等概念理解不深不透.易造成对本题干扰选项的判断失误.此题是对化学平衡状态标志的考查.判断是否达到平衡状态的标志有: (1)直接标志? (2)间接标志 ①通过总量:对Δn(g)≠0的反应.n总(或 恒温恒压下的V总.恒温恒容下的P总) 不变 ②通过复合量:.ρ().分析关系式 中上.下两项的变化 ③其他:如平衡体系颜色等(实际上是有色 物质浓度) [例5] 一定温度下.在恒容密闭容器中发生如下反应:2A3C(g).若反应开始时充入2 mol A和2 mol B.达平衡后A的体积分数为a%.其他条件不变时.若按下列四种配比作为起始物质.平衡后A的体积分数大于a%的是( ) A.2 mol C B.2 mol A.1 mol B和1 mol He C.1 mol B和1 mol C D.2 mol A.3 mol B和3 mol C 解析:本题主要考查考生对等效平衡及平衡的移动原理的理解.侧重考查考生分析问题的能力.该反应为反应前后体积不变的反应.A项中若将2 mol C全部转化为A.B.分别得到 mol A和mol B.与起始加入的2 mol A和2 mol B比较.A项中相当于少加了B.使A的转化率减小.A的百分含量增加,B项中.加入He对平衡无影响.也相当于少加了B而使A的转化率减小.使A的百分含量增加,由C项的投料情况看.反应只能逆向进行.而1 mol B对逆向反应有抑制作用.致使生成的A减少.百分含量减小,D项中若按2 mol A.2 mol B和3 mol C投料与原来2 mol A.2 mol B投料等效.多余1 mol B使A的转化率增大.百分含量减小.故选A.B. 答案:AB
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