化学平衡问题分析VIP免费

化学平衡问题分析方法——虚拟法1．含义：虚拟法是指在分析或解决问题时，根据需要和可能，虚拟出能方便解题的对象，并以此为中介，实现由条件向结论转化的思维方法。2．关键：虚拟法的解题关键是对比较复杂且有相互关联的问题，认真分析它们的内在联系，虚拟出一个合理的“中间状态”，构建一个解决问题的桥梁。•3．常见类型•解决化学平衡问题时，合理使用虚拟法可以事半功倍，常见有以下三种类型：•（1）极端虚拟•虚拟一个“极端状态”，即把相关的化学平衡问题推到极端状态，假定可逆反应可以向一个方向完全进行到底，找出符合题意的可能的最大值或最小值，将事物变化的规律迅速暴露出来，使因果关系变得非常明显，从而使问题顺利解决。因该方法无法确定实际值，所以较适用于解答选择题和半定量型的填空题。•例1：在固定容积的密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，已知反应过程某一时刻SO2、O2、SO3浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，达到平衡时浓度可能正确的是（）•A．SO2、O2分别为0.4mol/L、0.2mol/L•B．SO2为0.25mol/L•C．SO2、SO3均为0.15mol/L•D．SO2为0.24mol/L，SO3为0.14mol/L（2）等效虚拟——等效平衡法即虚拟一个“中间状态”，化学平衡的特点之一是“同”，即条件不变时，无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，或是从中间某一状态开始，均可以达到同一平衡状态即等效平衡状态。因此，合理设置“中间状态”可以使问题顺利解决。注意：对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b类型规律恒温、恒压恒温、恒容a+b=c+dc+d等效条件(起始投料)换算为方程式同一“”边物质，其量符合同一比例（或其“”量相同）换算为方程式同一边物质，“”其量符合同一比例（或“”其量相同）换算为方程式同一边物质，“”其量相同等效程度相似（或全等）相似（或全等）全等平衡时结果质量分数w相同相同相同浓度c成比例（或相同）成比例（或相同）相同物质的量n成比例（或相同）成比例（或相同）相同例2：在相同温度和压强下，对反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：•上述四组实验达到平衡后，n(CO)的大小顺序是（）•A．乙=丁>丙=甲B．乙>丁>甲>丙•C．丁>乙>丙=甲D．丁>丙>乙>甲实验CO2H2COH2O甲amolamol0mol0mol乙2amolamol0mol0mol丙0mol0molamolamol丁amol0molamolamol•（3）过程虚拟•即对于一些较为复杂、抽象的过程往往难以作出明确的判断，如果将其虚拟为若干个简单、具体的过程，会使问题变得简单明了，从而得以解决。在解题时若遇到比较条件改变后的新、旧平衡间某量的关系有困难时，可以考虑构建一个与旧平衡等效的“虚拟的第三平衡”，然后通过压缩或扩大体积等手段，再与新平衡“沟通”，以形成有利于问题解决的新结构，促使条件向结论转化。例3：在一个固定容积的密闭容器中充入2molNO2，一定温度下建立如下平衡：2NO2(g)N2O4(g)，此时平衡混合气中NO2的体积分数为X%，若再充入1molN2O4，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得NO2的体积分数为Y%，则X和Y的大小关系正确的是（）A．X>YB．XY。答案：A巩固：1．一定条件下，分别向容积固定的密闭容器中充入A和足量B，发生反应如下：2A(g)+B(s)2D(g)H△＜0，测得相关数据如下，分析可知下列说法不正确的是（）实验Ⅰ实验Ⅱ实验Ⅲ反应温度／℃800800850c(A)起始／mol·L－１121c(A)平衡／mol·L－１0.510.85放出的热量／kJabcA．实验Ⅲ的化学平衡常数K<1B．实验放出的热量关系为b>2aC．实验Ⅲ在30min达到平衡时的速率v(A)为0.005mol·L－1·min－１D．当容器内气体密度不随时间变化时说明上述反应达到平衡•2．已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-197△kJ/mol。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：（甲）2molSO2和1molO2；（乙）1molSO2和0.5molO2；（丙）2molSO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（）•A．容器内压强P：P甲=P丙>2P乙•B．SO3的质量m：m甲=m丙>2m乙•C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲=k丙>k乙•D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲=Q丙>2Q乙