化学平衡中的思想方法之二：极限思维

1、化学平衡中的思想方法之二：极限思维主要思想：按方程式的系数极限的转化为反应物或生成物( 即一边倒 ) ，特别注意极值是否可取一、解决取值范围的问题例 1. 一定条件下 , 在反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 平衡体系中：n(SO2)=2.0mol/L,n(O2)=0.8mol/L,n(SO3)=2.4mol/L, 则SO2的起始浓度的范围为()。A.0.4 2.0mol/LB.0.4 4.4mol/LC.0 4mol/LD.无法确定解 : 把平衡时的量看成起始量, 极限地向左转化为反应物 ( 按SO3的量转化)，则有:(单位统一用物质的量浓度)2SO2(g)+O2(g)2SO3(

2、g)起始 2.00.82.4转化 2.41.22.4极限 I4.42.00极限地向右转化为生成物 ( 按 O2 的量转化), 则有 :( 单位统一用物质的量浓度)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始 2.00.82.4转化 1.60.81.6极限 II0.404答案选 B例 2. 在一密闭容器中发生以下反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),若最初加入等物质的量的CO和H2O各1mol,反应达平衡时，生成0.67molCO2,若在相同条件 下将H2O的物质的量改为4mol。反应达平衡时生成CO2可能 为 ()mol 。A.1.34B.1.0C.0.94D.0.52解:H

3、2O的物质的量改为 4mol.相当于先让1molC8口 1molH2O反应达平衡后，再加入3molH2O,显然平衡右移，所以CO加物质的量应大于0.67mol,用极限法找CO幽极大值(按CO的量转化 ):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始 1mol4mol00转化 1mol1mol1mol1mol极限 0mol3mol1mol1mol所以CO2的极大值为1mol(但1不能取)答案选 C例3.在体积固定的密I组容器中通入A、C、D各1mol和xmol的 B 发生反应 :A(g)+4B(g)2C(g)+D(g)当 x 在一定范围内变化 , 均可通过调节反应器的温度, 使反应达平衡

4、时保持容器中气体总物质的量为 5mol, 若使起始反应向正方向进行, 则 x 的范围为() 。A.1 <x<2B.1 < x< 5C.2Vx < 4D.2Vx < 5解 : 正反应是气体物质的量减小的反应极限平衡不移动气体总物质的量为 5mol时则B应为2mol, 显然要使平衡右移则 B的物质的量应大于 2mol;极限B较多时 , 平衡极限的右移后气体总物质的量为 5mol ， (不妨按 A的量转化 ) 则A(g)+4B(g)2C(g)+D(g)起始 1molx1mol1mol转化 1mol4mol2mol1mol极限 0molx-43mol2mol即 x-4+3+2=5 所以 x 的最大值为 4( 注意 4 不可以取 )答案选 C二、解决等效平衡的问题极限思想主要用于解决等效平衡问题。(1) 恒温、恒容条件下的等效平衡。思路 : 用极限法处理后各物质的值对应相等( 即一边倒后 , 值相同 )(2) 恒温、恒压条件下的等效平衡。思路 : 用极限法处理后各物质间的比值对应相等( 即一边倒后 , 比值相同