化学平衡解题技巧
一、解答平衡图象题:遵守两个原则。
1、 先拐先平,数值大原则。在含量一时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡, 说明其对应的温度高或压强大。
2、 定一议二原则。当图象中有三个变量时,如含量一一T/p曲线,先确定一个量不 变,再讨论另外两个量的关系(因平衡移动原理只适用于“单因素”的改变)。即确定横 坐标所示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后(通常可画一垂 线),讨论横坐标与曲线的关系)。
例 1、(08 全国 I 卷)已知:4NH3(g)+5O乂g) = 4NO(g)+6H:(g) AH =—1025 kJ/mol 该 反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是
解析:根据“先拐先平,数值人”的原则,选项A、B正确:根据升高温度,平衡向 吸热反应方向移动(即逆反应方向移动),可确定A、B正确;根据使用催化剂只能改变 化学反应速率,缩短达到平衡的时间,但对化学平衡的移动无影响,所以选项D正确。
答案:C
例2、有一化学平衡mA ( g ) + n B ( g ) L』pC ( g ) + q D ( g ),如下图
所示是A的转化率同压强、温度的关系,分析图3可以得出的正确 结论是( )°
答案 A
解需:解决这类三变量图彖题,采用“定一论二”,即把自变量 (温度、压强)之一定为恒量,讨论另外两个变量的关系。
2.、用等效思想解决化学平衡问题
1、设辅助容器法。设辅助容器形成两个等效平衡,使量或量分数相等,再加(减) 压,根据平衡移动结果判断量的变化情况。
例1、(2004年广东高考题)在恒温时,一固定容积的容器内发生如下反应:2NO, (g) =20“ (g)达平衡时,再向容器内通入一定量的NO: (g),重新达到平衡后, 与第一次平衡时相比,NO三的体积分数()
A.不变 B增大 C.减小 D.无法判断
答案:Co
解析:设第一次通入的是lmolNCh (操作①),平衡后再通入lmolNOy这一操作过程 等效于起始时在2倍体积的容器中充入2molN02 (操作②),再加压至原体积的过程:
1、②达平衡时为等效平衡,NCh的体积分数相同,加压至原体枳,平衡右移,则
NCh的体积分数减小,故选C。新平衡压理介于P和2P之间。
例 2・已知一定温度下,2X(g)+Y(g) =mZ(g) AH=-akJ/mol(a>0),现有甲、乙 两容积相等且固定不变的密闭容器,在保持该温度下,向密闭容器中通入2 mol X和lmol Y,达到平衡状态时,放出热量b kJ,向密闭容器乙中通入lmolX和0.5 mol Y,达到平
衡时,放出热ackJ,且bA2c,则a、b、m的值或关系正确的是()
答案:D
解析:由反应的可逆性可得b Vs E、C错。再设辅助容器建立等效平衡(左侧2V 容器是与右下两个V容器的平衡等效)。
力口压
由于b>2c,则表明加压向正方向移动,即正方向为气体体积缩小的反应,则m<3, ni为正整数。则D中m^2正确。
2、分步加(减)料法。先第一次加料形成两个等效平衡,使量或量分数相等,再进行 一次加(减)料,根据平衡移动结果判断量的变化情况。
例1、化学平衡状态(2003全国理综卷及新课程卷)某温度卞,在一容积可变的容器中,反应2 A(g)+ B
(g) =2 C(g)达到平衡时,A、E和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol。保持温 度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如卞调整,可使平衡右移的是()
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1 mol D.均减少1 mol
答案:Co
解析:容积可变,物质均加倍是等效平衡。其实也可以依据气体定律,理解为容器体 积必然相应加倍,各物质浓度不变,速率不变,平衡不移动。均减半也一样。均增加 lmol,两步加料法分析:先加I、0.5、1,达到等效,不移动:再加0.5molB,平衡向正反 应方向移动。均减少1 mol的处理办法类似。
例2. (05江苏化学.18)—定温度卞,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g) + E(g)=3C(g),若反应开始时充入2 mol A和2 mol E,达平衡后A的体积分数为a%。其 他条件不变时,若按卞列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是()
A. 2 mol C C. 1 mol B 和 1 mol C 答案:ABo | B. 2 mol A 1 mol B 和 1 mol He (不参加反应) D. 2 mol A 3 mol E 和 3 mol C |
解析:一边推(向左推)后,投料比A:B等于1 : 1时与原平衡等效。
A项,两步加料法分析:投入2mol C等效转化为投入4/3molA和2/3molB,先投入 4/3molA和4/3molB,所得平衡与原平衡等效,平衡后A的体积分数为a%;再减少 2/3molB,平衡左移,待平衡后A的体积分数大于a%。A合题意。
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