化学平衡中的思想方法.docx

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化学平衡中的思想方法

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《化学平衡》一章是高中化学的难点,许多同学对本章习题一筹莫展,本文从思维方法上加以阐述,其中包括三部分内容：

一、列“三步曲”的思想；二、极限思维；三、等效平衡的思想运用于解不等效平衡。

以下是依照三种方法的一些解题思路，和各位探讨。

一、列“三步曲”的思想

转化的量（或反应速率）之比等于方程式的系数比,由此结合“三步曲”解题。

（“三步曲”中的各个量都必须使用同一单位）

说明:

列“三步曲”是解化学平衡的基础,是高考的重点,笔者认为2007年高考中如《化学平衡》一章出现大题,一定要考如何列“三步曲”。

例1.在2L的密闭容器中发生以下反应：

2A（g）+B（g）2C（g）+D（g）

若最初加入的A和B都是4mol,在前10S内,A的平均反应速率为0.12mol/（L·s）,则10s时容器中B的物质的量为（）。

A3.4molB2.8molC2.4molD1.2mol

解:

转化的A的物质的量为0.12mol/（L·s）×10s×2L=2.4mol，因转化的量与系数成正比,所以B转化1.2mol,C转化2.4mol,D转化1.2mol,由此有:

（单位统一用物质的量）

2A（g）+B（g）2C（g）+D（g）

起始4mol4mol00

转化2.4mol1.2mol2.4mol1.2mol

1S末1.6mol2.8mol2.4mol1.2mol

答案选B

例2.在2L的密闭容器中发生以下反应：

3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g）若最初加入的A为3mol,B为2.5mol,5min后反应达平衡,测得C的平均反应速率为0.1mol/（L·min）,生成1molD,则以下结论错误的是（）。

A.x=2B.A的平均反应速率为0.15mol/（L·min）

C.B的转化率为20%D.平衡时B的浓度为0.5mol/L

解:

转化的C的物质的量为0.1mol/（L·min）×5min×2L=1mol,因反应只加了A和B,所以生成的1molD就是D的转化的量,因转化的量与系数成正比,所以B转化0.5mol,A转化1.5mol,且可解出x=2,由此有:

（单位统一用物质的量）

3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g）

起始3mol2.5mol00

转化1.5mol0.5mol1mol1mol

10S末1.5mol2mol1mol1mol

因速率之比等于系数比,所以A的平均反应速率为0.15mol/（L·min），B的转化率为0.5/2.5×100%=20%,平衡时B的浓度为2mol/2L=1mol/L

答案选D

例3.在一密闭容器中发生以下反应A（g）+2B（g）2C（g）,若最初加入等物质的量的A和B,反应达平衡时,若混合气体中A和B的物质的量之和等于C的物质的量,则A的转化率为（）。

A.40%B.50%C.60%D.70%

解:

不妨设A和B起始量各为1mol,A的转化量为x,则B的转化量为2x,C的转化量为2x,由此有:

（单位统一用物质的量）

A（g）+2B（g）2C（g）

起始1mol1mol0

转化x2x2x

平衡时1-x1-2x2x

即1-x+1-2x=2x,所以x=0.4

所以A的转化率为0.4/1×100%=40%

答案选A

例4.一定温度下反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）达平衡时,n（SO2）：

n（O2）：

n（SO3）=2：

3：

4,缩小容器的体积,反应再次达到平衡时,n（O2）=0.8mol,n（SO3）=1.4mol,则n（SO2）为（）。

A.0.4molB.0.6molC.0.8molD.1.2mol

解:

不妨设第一次达平衡时各物质的量分别为n（SO2）=2x;n（O2）=3x;n（SO3）=4x,缩小容器体积,平衡右移,设O2的转化量为y则有:

（单位统一用物质的量）

2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）

起始2x3x4x

转化2yy2y

平衡时2x-2y3x-y4x+2y

所以有3x-y=0.8;4x+2y=1.4解之:

x=0.3;

y=0.1，n（SO2）=2x-2y=0.4

答案选A

例5.某温度下，C（s）和H2O（g）在密闭容器中发生反应

C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

当反应达平衡时,测得H2和CO的浓度分别为1.9mol/L,0.1mol/L,则CO2的浓度为（）。

A.0.1mol/LB.0.9mol/LC.1.8mol/LD.1.9mol/L

解:

处理连锁反应时,如某物质在两个反应中均出现,则把第一个反应的平衡量（叫暂时平衡量）,看成第二个反应的起始量,列多个“三步曲”解决问题;不妨设第一个反应H2O（g）的起始浓度为amol/L,转化浓度为xmol/L,则

C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）

起始amol/L00

转化xmol/Lxmol/Lxmol/L

平衡Ia-xmol/Lxmol/Lxmol/L

认为第一个反应达平衡时I中H2和CO的平衡浓度x为第二个反应中H2和CO的起始浓度,且设第二个反应中CO的转化浓度为ymol/L,则：

CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

起始xmol//La-xmol/L0mol/Lxmol/L

转化ymol/Lymol/Lymol/Lymol/L

平衡IIx-ymol/La-x-ymol/Lymol/Lx+ymol/L

（注意:

xmol/L为CO的暂时平衡浓度,其中x-ymol/L才是CO的真实平衡浓度）所以x-y=0.1，x+y=1.9，解之:

x=1;y=0.9

答案选B

习题:

1.在恒温.恒容（容积为2L）的密闭容器中发生以下反应：

2A（g）+B（g）xC（g）+2D（S）若最初加入的A为2mol,B为2mol,2min后反应达平衡,测得C的浓度为1.2mol/L,此时B剩余1.2mol。

（1）从开始反应至达到平衡状态.C的平均反应速率为

（2）x=

（3）A的转化率与B的转化率之比为

（4）A的平衡浓度为

2.1molA气体与nmolB气体按下式反应生成C，A（g）+nB（g）mC（g）,反应一段时间后,测得A的转化率是50%,此时气体的密度是反应前（同温同压）的4/3,则n和m的数值可能是（）。

A.n=1m=1B.n=3m=3C.n=2m=3D.n=3m=2

3.在2L的密闭容器中发生以下反应：

2A（g）+B（g）2C（g）若最初加入的A和B各为4mol和2mol

在2s后,测得C的浓度为0.6mol/L,现有下列几种说话,其中正确的是（）。

①用物质A表示的反应平均速率为0.3mol/（L·s）

②用物质B表示的反应平均速率为0.6mol/（L·s）

③2s时物质A的转化率为70%

④2s时物质B的浓度为0.7mol/L

其中正确的是（）。

A①③B①④C②③D③④

4.把0.6mol气体x和0.4mol气体y混合于2.0L的密闭容器中。

发生反应:

3x（g）+y（g）nz（g）+2w（g）

测得5min末已生成0.2molw,又知以z表示的平均反应速率为0.01mol/（L·min）,则n为（）。

A.1B.2C.3D.4

　5.加热N2O5时发生以下两个分解反应:

N2O5（g）N2O3（g）+O2（g）;N2O3（g）N2O（g）+O2（g）.在1L密闭容器中加热4molN2O5,达平衡时O2的浓度为4.5mol/L,N2O3的浓度为1.62mol/L.则在该温度下,各物质平衡浓度正确的是（）。

A.N2O5的浓度为1.44mol/LB.N2O5的浓度为0.94mol/L

C.N2O的浓度为1.44mol/LD.N2O的浓度为3.48mol/L

　参考答案:

　1．0.6mol/（L·min）32:

10.2mol/L

　2．AD

　3．B

　4．A

　5．提示该题为连锁反应,按连锁反应处理方法列二个“三步曲”答案选BC