常考专题讲座(七)化学平衡问题中常用的学科思想在化学平衡问题中,运用某些学科思想能够很好地解决问题,其中比较常用的学科思想有:极值思想、虚拟思想和转化思想(等效思想法)
一、极值思想可逆性是化学平衡的前提,反应达到平衡状态时应是反应物和生成物共存的状态,每种物质的量不为0(可逆反应“不为0”原则)
但在处理化学平衡问题时,特别是在确定某些范围或在范围中选择合适的量时,往往可用极限分析法推断,即假设反应不可逆,则最多生成产物多少,有无反应物剩余
虽然这样的极值点是不可能达到的,却可以帮助我们确定某些数值的范围
该方法常用来判断混合物的组成,平衡混合物中各组分含量的范围等
极端假设法解题的关键是将问题合理假设成某种“极值状态”,从而进行极端分析
一般来说,对于混合物成分的确定,常把混合物看做某单一组分进行讨论;对于化学平衡来说,常假设可逆反应向某一反应方向进行到底,再进行讨论
将1molCO和1molH2O(g)充入某固定容积的反应器中,在某条件下达到平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),此时有的CO转化为CO2,在相同条件下,若将1molCO2、1molH2和1molH2O(g)充入同一反应容中,当达到平衡后,混合气体中CO2的体积分数可能为()A.22
2%B.27
5%C.33
3%D.36
8%[解析]CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始时:1mol1mol00平衡时:molmolmolmol反应达到平衡时CO2的体积分数为×100%=33
当加入1molCO2、1molH2和1molH2O(g)时体现的关系为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始时:01mol1mol1mol转化后:1mol2mol00与前一种情况相比,由于H2O(g)量的增加,达到平衡时CO的反应量应大于mol,但小于1mol,CO2的生成量应大