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文档简介

1、化学反应速率和化学平衡专题复习化学反应速率是高考经常涉及的内容,主要考查对化学反应速率的理解,对化学反应速率表示方法的认识,以及运用化学方程式中各物质的化学计量数比的关系进行有关的简单计 算等。从近几年高考命题来看, 化学反应速率与化学方程式中有关物质的化学计量数的关系 出现概率最大,且将化学反应速率的概念、计算与物质的量、物质的量浓度结合在一起考查。题型以选择题为主, 体现出注重学科主干知识的思想。也有通过图象考查数据处理能力的题型。今后高考命题的热点是:理解化学反应速率的概念,进行大小比较及外界条件对化学反 应速率影响的分析判断。化学平衡考查的重点主要集中在:平衡状态的判断;平衡移动的原因

2、及移动后的结果分析;平衡状态的比较;化学平衡状态的计算等。题型有选择题和填空题,在选择题中多以考 查化学平衡的基本概念和影响平衡移动的条件为主,对化学平衡计算的考查也时有出现。而在第n卷中,常出现高思维强度的题目,以考查学生的思维判断能力,例如等效平衡的比较判断,应用数学方法对化学平衡原理进行理论分析等。预计今后高考对化学平衡的考查不会有太大的改变,在保持稳定性的基础上,会有所创新。一、化学反应速率.概念:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。定义式:丫=生单位 mol?L-1?s-1、mol?L-1 ?min-1、mol?L_1?h1 等:月表示化学反应速率时要指明具体物质,同

3、一个反应选用不同物质表示的速率,数值可能会不同,但意义相同,其速率数值之比等于相应反应物计量数之比。比较同一个反应在不同条件下速率大小,要折算为同一物质表示的速率进行比较,或求出各不同物质表示的速率与对应物质化学计量数的比值,比值大的反应速快。.外界条件对反应速率的影响化学反应速率的大小首先取决于反应物的本质特性(内因),其次是外界条件的影响。浓度CT- u T (增加固态反应物量不能改变反应速率。固态反应物速率与其粉碎 程度,既表面积大小有关。压强PT- u T (压强对速率的影响实质是浓度对速率的影响。 因此,压强只能影响 有气体参与的化学反应的速率, 只有能造成反应物气体浓度发生变化的压

4、强改变,才能对化学反应速率有影响。)温度T T- u T (此规律适合任何化学反应。温度升高10C,速率可提高到原来的rJ2-J1k 4To-2 至 3 倍=( 2 -4 )催化剂使用催化剂可以极大改变反应速率,通常指加快反应速率。其它 对于同一个反应,以原电池方式发生,其速率比直接的化学反应速率大。此外, 光、反应物粒度大小、溶剂等也对反应速率有影响。【归纳总结】改变条件单位体积内分子总数活化分子百分数=活化分子数有效碰撞次数化学反应速率增大浓度增多/、变增多增多力口快增大压强增多/、变增多增多力口快升高温度/、变增大增多增多力口快使用催化剂不变增大增多增多力口快二、化学反应速率变化的图像:

5、对于化学反应速率的有关图像问题,可按以下的方法进行分析:、认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理挂钩。、看清起点,分清反应物、生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物。一般 生成无多数以原点为起点。、抓住变化趋势,分清正、逆反应、吸、放热反应。升高温度时,v(吸)v(放),在速率-时间图上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分轻渐变和突变,大变和小变。例如,升高温度,v(吸)大增,v(放)小增,增大反应物浓度,v(正)突变,v(逆)渐变。、注意终点。例如在浓度 -时间图上,一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增 加量,并结合有关原理进行推理判断。改变条件反应过程中的图

6、像变化增加B的浓度一增加A的浓度增大压强t-1 P升高温度 TV个使用催化剂(a曲线为使用催化剂)以反应:mA(g) + nB(g)pC (g) + qD(g) H = Q KJ/mol ,为例:三、常见题型1、根据化学计量数之比,计算反应速率【例1】反应4NH (g) +5Q (g) =4NO(g) +6H2O (g)在10L密闭容器中进行,半0.45mol ,)则此反应的平均速率 v(X)(反应物的消耗速A. v(NH3) =0.010mol/(L s)B.v(O2) =0.001mol/(L s)C. v(NO) =0.001mol/(L s)D.v(H2O) =0.045mol/(L

7、s)分钟后,水蒸气的物质的量增加了 率或产物的生成速率)可表示为(解析解决有关速率计算的问题, 一定要充分利用化学反应中各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比这一规律进行计算。用生成物HaO来表示反应的平均速率:O) =0.45mol 10L =0.0015mol/(L s)。根据各物质的反应速率之比等于它们的化 30s学计量数之比,可求得:v(NH3) =0.001mol/(L,s)、v(O2 )= 0.00125 mol/(L s)、v(NO) =0.001mol/(L s)。所以正确答案是 C。【规律总结】 遇到这一类题目,一定要充分利用化学反应中各物质的反应速率之比等于它们 的化

8、学计量数之比这一规律进行计算。2、以图象形式给出条件,计算反应速率【例2】一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示,下列描述正确的是()B.反应开始到10s, X的物质的量浓度减少了0.79mol/LC.反应开始到10s, Y的转化率为79.0%D.反应的化学方程式为:X (g) +Y (g) =Z ( g)解析本题结合图像考查了化学反应速率,侧重于考查的是数形结合的分析解决问题的能力。反应到 10s 时,X减少 1.20mol 0.41mol=0.79mol , Y 减少 1.0mol 0.21mol=0.79mol , Z增加1.58mol ,

9、所以该反应方程式可表示为:X (气)+ Y (气)=2 Z (气),D错;用Z表示的反应速率为1.58mol/2L x 10s=0.79mol/ ( L s) , A错;X物质的量浓度减小为0.79mol/2L=0.395 mol/ (L s), B错。答案:C3、根据已知的浓度、温度等条件,比较反应速率的大小【例3】把下列四种X溶液分别加入四个盛有 10mL2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mLi 此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是()A. 10 C 20mL 3mol/L 的 X溶液B . 20 c 30mL 2mol/L 的 X 溶液C. 20 C 10mL 4mol

10、/L 的 X溶液D . 10 C10mL 2mol/L 的 X溶液解析在化学反应中,当其它条件不变时,浓度越大,反应速率越快;温度越高,反应速率 越快。在本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小,这里的浓度应该是混合以后的浓度,由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等,因此只要比较X的浓度,X浓度越大,反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50mLi所以X的物质的量最大,浓度就最大。通过观察可知,混合后 A、B选项中X的浓度相等,且最大,但 B中温度更高,因此 B的反 应速率最快。本题若没有看清楚题目实质,仅仅从选项的表面看 X浓度的大小及反应温度的 高低来判断反应速率的快慢,则错选Co四、

11、化学平衡.化学平衡态及其建立如图,可逆反应进行的过程中,若开始只有反应物,没有生成物。则U(正)最大,U逆)为零。随着反应的进行,反应物不断减少,生成物就不断增加,u (正)越来越小,u(逆)越来越大,反应进行到某一时刻,u (正)=U (逆),就达到了化 学平衡。化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组份的含量保持不变的一种状态。 2.化学平衡的特征逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。动:虽U (正)=u(逆)但速率不为零,反应仍在不停地进行,既是动态平衡。等:U (正)=u (逆)同物质的生成速率等于消耗速率。既单位时间,单位体积,同一 物质的生

12、成量与消耗转化量相等。定:混合物各组份的不再改变。同:对于同一可逆反应,在相同条件下,无论反应从正反应开始还是从逆反应开始 ,或以 一定的配比投入反应物或生成物, 使正逆反应同时开始, 只要外界条件相同, 都可以达到 相同的平衡态,既殊途同归 (等效平衡)。变:外界条件发生改变,使 u (正)W u (逆),各组分物质的发生改变调整,进而建立 新平衡。3.化学平衡的标志一个可逆反应达到平衡状态的最根本标志是U (正)=U (逆).运用速率标志要注意:正逆反应速率相等是指用同一种物质表示的反应速率.若一个可逆反应的正逆反应速率是分别用两种不同物质表示时,则当这两者的速率之比应等于这两种物质的化学

13、计量数之比 时才标志着化学平衡了。因U (正)=u (逆)其必然结果是反应混合物各组分的含量保持不变,所以,各组分物质 的量或物质的质量,或浓度,或含量不再随时间而改变也一定标志着化学平衡了。化学平衡的判断方法和依据例举aA (g) +bB (g) =cC (g) +dD (g)混合物体 系中各成 分的含量各物质的物质的量或物质的量分数一定各物质的质量或质量分数一定各气体的体积或体积分数一定 总体积、总压力、总物质的量一平衡平衡平衡不一定平衡正、逆反应速率的 关系 单位时间内消耗了 amolA同时生成amolA单位时间内消耗了 bmolB同时消耗cmolCVa: Vb: VC: M)=a: b

14、: c: d均指V正,且任何时刻满足,V正不正等丁 V逆平衡平衡不一定平衡压强当a+bwc+d时,总压力f (其它条件f)当a+b-c+d时,总压力一定(其它条件一定)平衡不一定平衡混合气的平均分子 量(MM 一定时,只有当 a+bw c+d时M 一定时,但 a+b-c+d时平衡不一定平衡温度任何化学反应都体随着能量变化,当体系温度一定时,(其它条件/、变)平衡体系的密度密度f不一定平衡其它如体系的颜色不再变化平衡五、影响化学平衡移动的条件.勒沙特列原理如果改变影响化学平衡的一个条件 (浓度、压强、温度)平衡就会向着能够减弱这种改变 的方向移动。学习中要特别注意理解“减弱”的含义。它是指平衡移

15、动的结果只能减弱外界的变化,而不能完全抵消外界条件的变化,更不能“超越”这种变化。如原平衡体系的 压强为P,若它条件不变,将体系压强增大到2P,平衡将向气体分子数减小的方向移动,当新平衡建立时,体系压强将介于P-2P之间。勒沙特列原理又称平衡原理,平衡移动原理能判断平衡移动的方向,但不能推断建立新平衡所需的时间,它不能用来解释催化剂改变速率的问题。平衡移动原理适用于所有的动态平衡,但它不适用末达平衡的体系。(1)浓度规律 增加反应物浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡朝着正向右移;减少反应物浓度或增加生成物的浓度,都可以使平衡朝着逆向左移。理解 增加反应物浓度或减少生成物的浓度,使 u,(正)

16、UL逆)平衡正向右移;减 少反应物浓度或增加生成物的浓度,使u,(正) U,(逆)平衡逆向左移。u -t函数图地朝麟度,减少就勒和度注意点增加或减少固态物质(或液态纯物质)不能使平衡发生移动。(2)压强规律 在含有气态物质的平衡体系里,增大压强,平衡向着气体体积缩小的反应方向移动;降低压强,平衡向着气体体积增大反应方向移动。理解 讨论压强对平衡的影响应归结为浓度对平衡的影响。如恒温下,通过缩小盛气体的容器体积来增大气体体积,相当于将各反应物和各生成物气体的浓度同等倍数增大,使正逆反应速度都提高了, 但提高的幅度不同, 气体体积缩小的反应速率提高幅度大,结果平衡就向气体体积缩小的反应方向移动了。

17、u -t函数图 注意点 因压强的影响实质是浓度的影响,所以只有当这些“改变”能造成浓度改变时,平衡才有可能移动。对反应前后气体体积不变的平衡体系,压强改变不会使平衡态发生移动。恒温恒容下,向容器中充入惰性气体,平衡不发生移动。因压强虽增加,但各反应物和生成物的浓度都不改变。恒温恒压下,向容器中充入惰性气体,平衡会向气体体积增大的反应方向移动。因容器体积要增加,各反应物和生成物的浓度都降低引起平衡移动。(3)温度规律 升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。理解 升高温度,正逆反应速率都要提高, 但吸热反应的速率提高的幅度更大,使平衡向吸热反应方向移动了。u -t函数

18、图注意点对任何一个平衡体系,温度改变都会使平衡发生移动。(4)催化剂缩短(或延缓)到达平衡所需的时间, 因催化剂能同 故对平衡状态不影响,既使用催化剂不能改变可逆 不能提高反应转化率,不能改变原有平衡的各组份2.平衡移动方向和移动后结果的关系化学平衡移动过程可表示如下:t 1 一 t 2t2 t 3原平衡态条件改变 平衡破坏u(正)= u(逆)u(正)Wt 3 t 4一定时间 建立新的平衡U (逆)U (正)= U (逆)各组分含量保持一定各组分含量发生变化各组分含量又保持新的一定可以极大改变反应的速率, 等程度改变正逆反应速率, 反应所能达到的最大限度, 含量。(1)如:在一密闭容器进行可逆

19、反应mA(g) + n B(g) - Pc(g) + q D(g)已知m + n p + q正反应为放热反应。设为组分含量、M为平均分子量、a为转化率。平衡移动方向与平衡移动后结果、M a有如下关系:压强:增加压强,平衡移向减少气体分子数的反应;a T co(A) J co(D) T MT 温度:升高温度,平衡移向吸热反应有a J co(A) T co(D) J M J 增加某一反应物浓度,另一种反应物的转化率提高,而本身的转化率降低。(2)平衡移动方向和转化率的关系平衡移动是指因外界条件改变,原平衡破坏到新平衡建立的整个过程。平衡移动的方向是决定于平衡破坏瞬间的正逆反应速率的相对大小,而不是

20、决定于新旧两个平衡态的a(A)新或co (A)新。的相对大小。平衡向右正移,新平衡时的转化率不一定比原平衡时的转 化率增加;新平衡时的转化率比原平衡时的转化率小,平衡也不一定向左逆移。平衡发生移动了,新平衡时转化率也不一定改变。(3)增加反应物用量对平衡移动方向及转化率的影响规律。首先要明确,增加反应物用量茬能引起平衡移动的话,则一定是正向右移,而增加反应物的用量对转化率的影响则要分别情况讨论:(I)若反应物只有一种,如aA(g) MW bB(g)+Cc(g)(i )若是在恒温恒压条件下增加A的量,平衡不会发生移动,反应物A转化率不变。(ii)若是在恒温恒容条件下,反应物 A的转化率的变化与气

21、体物质的化学计量数有关:若a= b+c, a (A)不变;若ab+c,则a (A)增大;若ab+c,则a (A)减小。可见,判断增大或减小反应物浓度引起转化率的改变,可按加压或减压处理。(II)若反应物不止一种,如 mA(g)+bB(g)PC(g)+qD(g)若只增加A的量,平衡正向右移,a(B)增大,a (A)反而减小;若按原反应物投料比例同倍数增加A和B的量,分两种情况:(i )若是在恒温恒压条件下,平衡不会发生移动,平衡态不变,反应物A和B的转化率 均不变。(ii)若是在恒温恒容条件下,对转化率的影响则与气体物质的化学计量数有关:当m+n= p+q时,a, (A)和a (B)均不变化;当

22、 m+np+q时,a (A)和a (B)均增大。可见,对转化率的影响等同于按恒容加压处理的结果(4)平衡移动后对平均相对分子质量 (Mr)的影响Mr( 平尸Em(g)Z En(g)例在一个密闭容器中发生如下可逆反应3A(g) 3B(?) + C(?)(正反应为吸热)当体系达到平衡后,升高温度,试讨论: 若B.C都是气体,则Mr减少。因升温,平衡右移,总质量 Em(g)不变,n (总)增大,Mr减少。 若B.C都不是气体,则Mr=M(A),不变。因容器仅有一种气体A,虽n(A)在改变,但M(A)不会变。若B是气体,C不是气体,则 Mr减少。因n(总)不变,升温,平衡正向右移,总质 量Em(g)减

23、少了。在实际中更多是借助平衡移动后的效果,如体系压强、密度和气体平均相对分子量 等改变情况来判断平衡移动方向。但它们并不是在任何情况都可作为平衡移动方向的判 据。下面就通式 :mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g);A H p + q当MM ,则平衡左移。若m + n p + q当MM ,则平衡右移。.若m + n = p + q无论平衡是否移动,也无论平衡左移还是右移,总有M=M保持恒定,因此平均相对分子质量就不能作为平衡移动的判据了。 转化率 在由改变反应物浓度而引起的平衡移动的问题中,转化率变化与平衡移动方向没有必然的相关,不能作为平衡移动的判据。不要误认为转化率提高,化学

24、平衡一定正向 右移。只有在非浓度变化(如改变温度)而引起的平衡移动中,转化率若提高,平衡才一定是正向右移。3.平衡移动习题类型和解法思路平衡移动习题可归纳为三类:甲、已知反应方程式三要素 (物态、计量数、反应热)和反应的条件,确定平衡移动方向(或进而推断移动后结果及现象 );乙、已知反应方程式和 平衡移动方向,选择反应条件;丙、已知反应条件和平衡移动方向,判断反应式中三要素。解题中要注意:首先要清楚可逆反应方程式中的三要素,即各物质的状态、各物质的化学计量数关系及反应热,其次要明确平衡移动方向和移动后结果的关系。【例4】在密闭容器中,可逆反应 Aa(g) = Bb(g)达到平衡后,保持温度不变

25、,将容器体积 增大一倍,当达到新的平衡建立时,B的浓度是原来的60 %,则新平衡较原平衡而言: 化学平衡向 右 移动;物质A的转化率 增大 ; 物质B的质量分数玄,物质B的浓度 减小(填增,减小,不变)化学计量数a和b的大小关系为 a b (丙)a = b(丁)不能比较a和b的大小。作出此判断的理由。解法提示 问应按恒温等压(变容)的等效平衡问题处理,而n问应按恒温等容(变压)的等效平衡问题处理。(4)和(1)因为属等效平衡,所以平衡混合物中各物质的含量分别相等,但问中各物质的量是(1)问中的6倍。 答:(1)1-a;(2)3a;(3)2, 3-3a, 丁;若3a1n(B)2mol, 若 3a

26、=1 n(B) = 2mol,若 3a2mol. ;(4) a/(2-a) ;(5) 乙 因该反应 正向为气体分子数减少的反应,(1)小题要保持恒压,容器容积必然要缩小,而(5)小题容积固定,所以压强要小于(1)的压强,有利于逆向反应,反应达平衡后a bo5、综合反应速率和化学平衡化工生产条件的选择(1)化学平衡是研究可逆反应进行的程度,既反应所能达到的最大限度,能达到的最大转化率;化学反应速率是研究反应进行的快慢,所需的时间问题。但反应速率大,转化率末必高。化工生产就是要综合速率及平衡规律,选择适宜的条件达到以尽可能快的速率得到尽可多的产品之目的。(2)勒沙特列原理揭示了外界条件影响平衡移动

27、方向的规律;外界条件对正逆反应速率的 影响是一致的。如升高温度,无论是正反应、还是逆反应;是吸热反应,还是放热反应, 升温总是使所有反应速率提高的。只是升温对吸热反应速率提高的幅度更大些。a和b,容器a的体积恒定,容器b的体积可变,NQ,发生如下反应:2NO- -N2C4 + Q用关系符“,=填空A.反应起始时反应速率关系为u(a) 一= u (b)B.反应过程中反应速率关系为u(a) 一v 。(b)C容器反应达到平衡时所用时间t(a)t(b)【例6】 如图,两个极易导热的容器在温度,压强,体积相同的条件下往a和b中分别充入等物质的量的D.反应达到平衡时,两容器内的压强关系为P(a)vP(b)

28、七、常用的解题技法(1)图象法:解法指导要看懂图象,搞清横坐标和纵坐标的含义,对曲线要分清走向,对原点、拐点、交点、终点等要明确对应数值的含意。“先拐先平数值大”,拐点在前的要先建立平衡,说明温度高或压强大。图象中若有几条走向相同的曲线,则要“定一议二”或“定点议线。对正反应是吸热反应,m + n p + q型的气体物质,升高温度或增加压强,在图象上纵坐标表示的转化率或产率或生成物浓度的曲线都 上升,反应物浓度曲线逐渐下降。【例7】 某可逆反应 mA(g) + nB(g) = qC(g) +pD(g); AH= Q反应于密闭容器中进 行,下图表示反应过程中温度 T和 压强P与反应物 骑平衡混合

29、气体中的百分含量 b% 的关系曲线由曲线分析.下列结论正确的是(DLA. m+nq+P,Qq+P,Q0C. m+nq+P,Q0D. m+n0解析采用“定一议二”法。先定温度不,议曲线。由“先拐先平”知P1 P2,识图得曲线平衡时 B的含量大于曲线,可见,加压使平衡向生成B的反应移动,即加压平衡左移,因此m+nT2 , Tf, b%J ,右向为吸热反应,AH0【例8】一定温度下可逆反应:A(s)+2B(g)2C(g)+D(g) ; H。现将1mol解口2mo旧加入甲容器中,将4 molC和2 mol助口入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示,隔

30、板 怀能移动)。下列说法正确的是(B D)A.保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入ImolA和2molB,达到新的平衡后,甲中 C的浓度是乙中C的浓度的2倍B.保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中B的体积分数均增人C.保持温度不变,移动活塞巳 使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍D.保持温度和乙中的压强不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氨气后,甲、乙中反应速率变化情况分别如图 2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)(可以是物质的量、气体的(2)三量法:要领:先列出起始量、变化量和平衡量三种量体积或浓度等常数值或其表达式),然后通过

31、量间的关系求解转化率、平衡混合物中物质的含量分数,或平衡混合气体的平均相对分子质量等。掌握有关计算量间关系反应物 起始量-变化量=平衡量;生成物起始量+变化量=平衡量。初始量可以是任意值;物质变化量之比等于化学方程式中计量数之比;平衡量一般不会等于化学计量数之比,但要受化学平衡常数K的制约。若起始投料量是按化学计量数比例,则在平衡时平衡量之比也要等于计量数之比。转化率“=(反应物转化的量)+(反应物起始的量)X100%(这里的量可以是指物质的量、气体体积或溶质浓度等)根据气态方程Pu = nRT对于一定质量的气体有(i ) T , P 一定,u (1) : u (2) = n(1): n(2)

32、; p (1): p (2) =n(2):n(1)( 反比)T , u 一定,P(1) : P(2) = n(1): n(2); 若 m(气)一定,气体密度不变。(iii)气体平均摩尔质量M=m(气体物质总质量)+n(气体物质总物质的量)以合成氨为例说明“三量法”的计算模式三量/mol 3H 2 + N 2 = 2NH3En初始量ab0a+b变化量3xx2x-2x平衡量 a-3x b-x 2x a+b-2x转化率 a (H2)= (3x + a)100% a (N2) = (x + b)100%平衡混合物中CO (NH3) = (2x + (a+b-2x)100 %混合气体相对平均分子质量M

33、r= (2a+28b) + (a+b-2x)若 恒温恒容 P (平):P(初)=(a+b-2x):(a+b);若 恒温恒压 u (平):u (初)=(a+b-2x):(a+b)【例9】 在一密闭容器中,用等物质的量的 解口 B发生如下反应:A(g) + 2B(g) - 2C(g)反 应达到平衡时,若混和气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A的转化率为(A)_A. 40% B. 50% C. 60% D. 70%解析设n(A) = a, n(B) = a,达平衡时消耗n(A) = xA(g) + 2B(g) 2C(g)由题得:n(A)+n(B)= n(C)n(初)a a 0(a-

34、x)+(a-2x)= 2xn(变)x2x2xx=2a+5a (A) =x+a=40%n(平)a-x a-2x 2x(3)差量法:要领利用化学方程式或关系式,确定表征反应体系属性的某参数(如总质量、气体总体积等)在反应前后的“理论差量”及题给“实际差量”,构造正比例代数方程式进行计算求解。该属性参数“量差”可以是指物质的质量(A m)、物质的量(An)、气体体积(A V)、气体压强(A P)等等。有关化学平衡计算,“三量法”是通用的常规解法,其计算方法表达模式一目了然,易于 掌握。但若题目中存在差量因素,则采用“量差法”往往比“三量法”更简捷。【例10】在一个容积为6升的密闭容器中,放入3L X

35、(g)和2L Y(g),在一定条件下发生下列反应:4X(g) + 3Y(g)2Q(g) +nR(g)达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%, X的浓度减少了1/3则反应方程式中n的值是(D)A.3B.4C.5D.6解析因已知的变化量是相对的比值,压强的变化归结为物质的量变化,可当作加入物质的量处理。解法一(三量法)故加入气体体积解法二(差量法)4X(g) + 3Y(g)2Q(g)+ nR(g)4X(g)+ 3Y(g)2Q(g) +nR(g)始n-5变(2+3) 平2AV3 X 1/3X 5%1.250.750.5n/40.5 n/43.75+n/4关系量4已末量 3X1/3依

36、题意 5:(3.75+n/4)= 100:105 过得依题意 4 X (2+3) X 5除 3 X 1/3 X (n-5)得n = 6解法三(巧解)平衡时压强变大,X的浓度减小应,即:4+36,只有D选项符合.1/3,说明该反应正向是气体体积增大的反 当然,选项中若给出n5的备选有二个或更多,此法就不适用了 .因此,巧解往往只在特定条件下才适用。【例11】 将2molH2OF口 2molCO置于1L容器中,在一定条件下加热至高温,发生如下逆反应:2HzO(g)-2H2 + O22CO + O 2-2CO。(填化学式)(1)当上述系统达到平衡时,要求其混合气体的平衡组成,则至少需要知道两种气体的

37、平衡浓度,但这两种气体不能同时是(2)若平衡时Q和CO物质的量分别为 n(O2)平=amol.n(CO2)平=bmol。试求n(H 2O)平(用含a、b的代数式表示答:(1) H解析(2)氧也来源于)2 H 2O CO CO 2:原子守恒法H2O。因此,n(H2O);(2) 2-2a-b由CO生成CO分子内增加的氧原子来源于H2O,另外,Q中,反应= 2n(O2)+n(CO2) =(2a+b)mol。所以,n(H2O)平=2-(2a+b)。三量法 2H初 变 平 依题意有2x2-x2O(g)=2Hz + O20 0 x 0.5xx 0.5xO2 + 2CO初 0.5x20变-0.5b-bb2CO20.5x-0.5b=a得 x=2a+b平 0.5x-0.5b 2-b 则 n(H2O)= 2-(2a+b)(4)构造法:当讨论浓度改变引起新旧平衡中物质含量分数及转化率等变化的问题,宜采用“构造法”。其要点

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