高三化学教案：《使用假设确定化学平衡中量的范围》VIP专享VIP免费

使用假设确定化学平衡中量的范围一、过程假设的使用在一定条件下，化学平衡的建立，可以从正反应方向开始，也可以从逆反应方向开始，只要起始投料相当，都可以达到相同的平衡状态。即化学平衡的建立与反应条件有关，与反应发生的途径无关。若不限定反应的起始方向，在确定某物质起始用量的范围时，可对反应发生的过程或平衡建立的途径作出假设，这种假设称为过程假设或途径假设。使用时可作出两种情况的假设，一是假设反应从正反应方向开始，二是假设反应从逆反应方向开始，从而分别求得这两种情况下的极端值。若物质的起始用量可以为零，则所确定的取值范围可以取“=”号，否则不可取“=”号。例1一定条件下，可逆反应A(g)+B(g)2C(g)达到平衡后，测得c(A)=0.5mol/L，c(B)=0.1mol/L，c(C)=1.6mol/L。若A、B、C的起始浓度(mol/L)分别以a、b、c表示，则a的取值范围是。解析若反应从正反应方向开始，把1.6molC换算得A为0.8mol，则A的起始浓度最大可为0.5+0.8=1.3mol/L；若反应从逆反应方向开始，由于A相对于B过量，使0.1mol的B完全反应需A为0.1mol，剩余A的浓度最小为0.5—0.1=0.4mol/L，故0.4≤a≤1.3。同理，0≤b≤0.9，0≤c≤1.8。二、程度假设的使用化学平衡研究的对象是可逆反应，可逆反应是不能向某方向进行到底的，但在确定反应向某方向进行所需某物质某种量的取值范围，或在确定混合体系某种量的总量或平均量时，可对反应进行的程度作出极端假设，这种假设称为程度假设。程度假设须是在限定了反应进行的方向时使用，其假设也有两种情况，一是假设反应不向任何方向进行或原平衡不再发生移动，即假设各物质的起始量就是原平衡量，二是假设反应向指定方向进行到底，即假设不足量的物质会耗尽，从而求得两个(或一个)极端值，但所得取值范围不可取“=”号。另外，题目中对反应进行方向的限定，有直接的和间接的(即隐含的)，间接的限定可能是反应只向正(或逆)反应方向进行，也可能既可以向正反应方向进行，又可以向逆反应方向进行，解题时应仔细辨析。例2在一个容积不变的反应器中，要求通过调节体系的温度使反应A(g)+2B(g)2C(g)达到平衡时，保持容器中气体的总物质的量为12mol。现向反应器中加入6.5molA、xmolB、2.0molC，欲使起始反应维持向逆反应方向进行，则x的取值范围是。解析若起始时反应不向任何方向进行，则6.5+x+2.0=12。x=3.5；若反应向逆反应方向进行到底，2.0molC可生成1.0molA和2.0molB，则(6.5+1.0)+(x+2.0)=12，x=2.5。故2.5