2023
年高
化学
化学平衡
中的
思想
方法
之一
列三步曲
指导
化学平衡中的思想方法之一──列三步曲的思想
化学平衡一章是高中化学的难点,许多同学对本章习题一筹莫展,本文从思维方法上加以阐述,其中包括三局部内容:一、列“三步曲〞的思想;二、极限思维;三、等效平衡的思想运用于解不等效平衡。以下是按照三种方法的一些解题思路,和各位讨论。
一、列“三步曲〞的思想
转化的量(或反响速率)之比等于方程式的系数比,由此结合“三步曲〞解题。(“三步曲〞中的各个量都必须使用同一单位)
说明:列“三步曲〞是解化学平衡的根底,是高考的重点,笔者认为2023年高考中如化学平衡一章出现大题,一定要考如何列“三步曲〞。
2 L的密闭容器中发生以下反响:
2A(g)+B(g) 2C(g)+D(g)
假设最初参加的A和B都是4 mol,在前10 S 内,A的平均反响速率为0.12 mol/(L·s),那么10 s 时容器中B的物质的量为( )。
A 3.4 mol B 2.8 mol C 2.4 mol D 1.2 mol
解:转化的A的物质的量为0.12 mol/(L·s)×10 s×2 L= 2.4 mol,因转化的量与系数成正比,因此B转化1.2 mol, C转化2.4 mol,D转化1.2 mol,由此有:(单位统一用物质的量)
2A(g) + B(g) 2C(g) + D(g)
起始 4 mol 4 mol 0 0
转化 2.4 mol 1.2 mol 2.4 mol 1.2 mol
1S末 1.6 mol 2.8 mol 2.4 mol 1.2 mol
答案选 B
2 L的密闭容器中发生以下反响:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)假设最初参加的A为3 mol,B为2.5 mol,5 min 后反响达平衡,测得C的平均反响速率为0.1 mol/(L·min),生成1 molD,那么以下结论错误的选项是( )。
A.x=2 B. A的平均反响速率为0.15 mol/(L·min)
C.B的转化率为20% D. 平衡时B的浓度为0.5 mol/L
解:转化的C的物质的量为0.1 mol/(L·min)×5 min×2 L=1 mol,因反响只加了A和B,因此生成的1 mol D 确实是D的转化的量,因转化的量与系数成正比,因此 B 转化0.5 mol, A转化1.5 mol,且可解出x=2,由此有:(单位统一用物质的量)
3A(g) + B(g) xC(g) + 2D(g)
起始 3 mol 2.5 mol 0 0
转化 1.5 mol 0.5 mol 1 mol 1 mol
10S末 1.5 mol 2 mol 1 mol 1 mol
因速率之比等于系数比,因此A的平均反响速率为0.15 mol/(L·×100%=20% ,平衡时B的浓度为2 mol/2L=1 mol/L
答案选 D
例3.在一密闭容器中发生以下反响A(g)+2B(g) 2C(g),假设最初参加等物质的量的A和B,反响达平衡时,假设混合气体中A和B的物质的量之和等于C的物质的量,那么A的转化率为( )。
A.40 % B.50 % C. 60 % D.70 %
解:不妨设A和 B起始量各为1 mol, A的转化量为x,那么B的转化量为2x, C的转化量为2x,由此有:(单位统一用物质的量)
A(g) + 2B(g) 2C(g)
起始 1 mol 1 mol 0
转化 x 2x 2x
平衡时 1-x 1-2x 2x
×100%=40%
答案选 A
例4.一定温度下反响2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)达平衡时,n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:3:4,缩小容器的体积,反响再次到达平衡时, n(O2) = 0.8 mol, n(SO3)=1.4 mol,那么n(SO2)为( )。
mol B.0.6 mol C. 0.8 mol D. 1.2 mol
解:不妨设第一次达平衡时各物质的量分别为n(SO2)=2x ; n(O2)=3x ; n(SO3)=4x,缩小容器体积,平衡右移,设O2的转化量为y那么有:(单位统一用物质的量)
2 SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g)
起始 2x 3x 4x
转化 2y y 2y
平衡时 2x-2y 3x-y 4x+2y
因此有3x-y=0.8; 4x+2y=1.4 解之: x=0.3;
答案选 A
例5.某温度下,C(s)和H2O(g)在密闭容器中发生反响
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
当反响达平衡时,测得H2和CO的浓度分别为1.9 mol/L, 0.1 mol/L,那么 CO2 的浓度为( ) 。
mol/L B.0.9 mol/L C.1.8 mol/L D.1.9 mol/L
解:处理连锁反响时,如某物质在两个反响中均出现,那么把第一个反响的平衡量(叫临时平衡量),看成第二个反响的起始量,列多个“三步曲〞处理咨询题;不妨设第一个反响 H2O(g) 的起始浓度为a mol/L,转化浓度为 x mol/L ,那么
C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)
起始 a mol/L 0 0
转化 x mol/L x mol/L x mol/L
平衡I a-x mol/L x mol/L x mol/L
认为第一个反响达平衡时I中 H2 和 CO 的平衡浓度x为第二个反响中 H2 和 CO 的起始浓度,且设第二个反响中 CO 的转化浓度为y mol/L,那么:
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
起始 x mol//L a-x mol/L 0 mol/L x mol/L
转化 y mol/L y mol/L y mol/L ymol/L
平衡II x-y mol/L a-x-y mol/L y mol/L x+y mol/L
答案选B
习题:
1. 在恒温.恒容(容积为2L)的密闭容器中发生以下反响:
2A(g)+B(g) xC(g)+2D(S) 假设最初参加的A为 2 mol,B为2 mol,2 min 后反响达平衡,测得C的浓度为 1.2 mol/L,如今B剩余1.2 mol。
(1) 从开场反响至到达平衡状态.C的平均反响速率为
(2)x=
(3)A的转化率与B的转化率之比为
(4)A的平衡浓度为
2.1 mol A气体与n mol B气体按下式反响生成C,A(g) + n B(g) mC(g) ,反响一段时间后,测得A的转化率是50%,如今气体的密度是反响前(同温同压)的4/3,那么n 和 m的数值可能是( )。
A. n=1 m=1 B. n=3 m=3 C. n=2 m=3 D. n=3 m=2
2 L的密闭容器中发生以下反响:
2A(g)+B(g) 2C(g)假设最初参加的A和B各为4 mol 和2 mol
在2 s后,测得C的浓度为0.6 mol/L,现有以下几种说话,其中正确的选项( )。
①用物质A表示的反响平均速率为0.3 mol/(L·s)
②用物质B表示的反响平均速率为0.6 mol/(L·s)
③2 s时物质A的转化率为70%
④2 s时物质B的浓度为0.7 mol/L
其中正确的选项 ( )。
A ①③ B ①④ C ②③ D ③④
4.把0.6 mol 气体 x 和0.4 mol 气体 y 混合于2.0 L 的密闭容器中。发生反响:
3x(g) + y(g) nz(g)+2w(g)
测得5 min 末已生成0.2 mol w,又知以z表示的平均反响速率为0.01 mol/(L·min),那么n为( )。
A .1 B. 2 C . 3 D. 4
5.加热 N2O5 时发生以下两个分解反响:N2O5(g)N2O3(g)+O2(g);N2O3(g)N2O(g)+O2(g).在1L密闭容器中加热 4 mol N2O5,达平衡时O2的浓度为 4.5 mol/L, N2O3 的浓度为1.62 mol/L.那么在该温度下,各物质平衡浓度正确的选项( )。
A . N2O5 的浓度为1.44 mol/L B. N2O5 的浓度为0.94 mol/L
C. N2O 的浓度为1.44 mol/L D. N2O 的浓度为3.48 mol/L
参考答案:
1.0.6 mol/(L·min) 3 2:1 0.2 mol/L
2.AD
3.B
4.A
5.提示该题为连锁反响,按连锁反响处理方法列二个“三步曲〞答案选 BC
年级
高中
学科
化学
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内容标题
化学平衡中的思想方法之一──列三步曲的思想
分类索引号
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统考试题与题解
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化学平衡中的思想方法之一──列三步曲的思想
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