化学平衡计算题求解技巧
技巧六:极端假设法
化学平衡研究的对象是可逆反应,这类反应的特点是不能进行到底。据此,若假定某物质完全转化(或完全不转化),可求出其它物质的物质的量(或物质的量浓度、气体体积)的范围。
1、判断化学平衡移动方向
例7、在一密闭容器中,aA (g )
bB(g )达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B 的浓度是原来的60%,则( )
A 、平衡向正反应方向移动了 B、物质A 的转化率减少了
C 、物质B 的质量分数增加了 D、a > b
解析:保持温度不变,将容器体积增加一倍(即减小压强),假如化学平衡不移动,则各种物质的浓度都应是原平衡时的一半,但现在生成物B 的浓度却是原平衡的60%,这说明平衡向正反应方向发生移动,A 的转化率升高,所以化学计量数b > a,又由于B 的物质的量增加,B 的质量增加,物质B 的质量分数必然增大(因为总质量保持不变)。故本题应选AC 。
2、判断生成物的量
例8、在一密闭容器中充入1molCO 和1molH 2O (g ),在一定条件下发生反应:
CO (g )+ H2O (g )
CO2(g ) + H2(g ),达到平衡时,生成2molCO 2,当H 2O (g )改为4mol 3
时,在上述条件下生成的CO 2为( )
A 、0.60mol B、0.95mol C、1.0mol D、2.50mol 解析:假设反应向正向进行到底,由于CO 仍为1mol ,故生成的CO 2才为1m ol ,但由于反应的可逆性,这是不可能的。所以,2mol
3、确定平衡时各物质的浓度范围
例9、在密闭容器中进行X (g )+ 4Y2(g )
2Z2(g )+ 3Q2(g )的反应中,其中X 2、Y 2、Z 2、Q 2的开始浓度分别为0.1mol/L、0.4mol/L、0.2mol/L,0.3mol/L,当反应达到平衡后,各物质的浓度不可能是( )
A 、c (X 2)= 0.15mol/L B、c (Y 2)= 0.9mol/L
C 、c (Z 2)= 0.3mol/L D、c (Q 2)= 0.6mol/L
解析:假设正向进行到底时,则生成物c (Z 2)= 0.4mol/L、c (Q 2)= 0.6mol/L,但此反应实为可逆反应,由此可推知:c (Z 2)= 0.3mol/L可能,c (Q 2)= 0.6mol/L是不可能的。
又假设反应向逆反应方向进行到底时,则反应物c (X 2)= 0.2mol/L、c (Y 2)= 0.8mol/L,同时由于该反应的可逆性,故c (X 2)= 0.15mol/L可能,而c (Y 2)= 0.9mol/L是不可能的。综上所述,该题正确答案是BD 。
专练.某密闭容器中进行如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),若要使平衡时反应物的总物质的量与生成物的总物质的量相等,则X 、Y 的初始物质的量之比k 应满足( )
A .1<k <3 B .1/4<k <3/2 C .3<k <4 D .1/4<k <2/3 解析:设x 、y 分别为X 、Y 的初始物质的量。
若反应物X 全部转化,据题意有:y -2x =2x ,即:k =x /y =1/4;
若反应物Y 全部转化,据题意有:x -y /2=y ,即:k =x /y =3/2。
由于可逆反应的反应物不可能全部转化,故1/4<k <3/2。答案:B 。
化学平衡计算题求解技巧
技巧六:极端假设法
化学平衡研究的对象是可逆反应,这类反应的特点是不能进行到底。据此,若假定某物质完全转化(或完全不转化),可求出其它物质的物质的量(或物质的量浓度、气体体积)的范围。
1、判断化学平衡移动方向
例7、在一密闭容器中,aA (g )
bB(g )达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B 的浓度是原来的60%,则( )
A 、平衡向正反应方向移动了 B、物质A 的转化率减少了
C 、物质B 的质量分数增加了 D、a > b
解析:保持温度不变,将容器体积增加一倍(即减小压强),假如化学平衡不移动,则各种物质的浓度都应是原平衡时的一半,但现在生成物B 的浓度却是原平衡的60%,这说明平衡向正反应方向发生移动,A 的转化率升高,所以化学计量数b > a,又由于B 的物质的量增加,B 的质量增加,物质B 的质量分数必然增大(因为总质量保持不变)。故本题应选AC 。
2、判断生成物的量
例8、在一密闭容器中充入1molCO 和1molH 2O (g ),在一定条件下发生反应:
CO (g )+ H2O (g )
CO2(g ) + H2(g ),达到平衡时,生成2molCO 2,当H 2O (g )改为4mol 3
时,在上述条件下生成的CO 2为( )
A 、0.60mol B、0.95mol C、1.0mol D、2.50mol 解析:假设反应向正向进行到底,由于CO 仍为1mol ,故生成的CO 2才为1m ol ,但由于反应的可逆性,这是不可能的。所以,2mol
3、确定平衡时各物质的浓度范围
例9、在密闭容器中进行X (g )+ 4Y2(g )
2Z2(g )+ 3Q2(g )的反应中,其中X 2、Y 2、Z 2、Q 2的开始浓度分别为0.1mol/L、0.4mol/L、0.2mol/L,0.3mol/L,当反应达到平衡后,各物质的浓度不可能是( )
A 、c (X 2)= 0.15mol/L B、c (Y 2)= 0.9mol/L
C 、c (Z 2)= 0.3mol/L D、c (Q 2)= 0.6mol/L
解析:假设正向进行到底时,则生成物c (Z 2)= 0.4mol/L、c (Q 2)= 0.6mol/L,但此反应实为可逆反应,由此可推知:c (Z 2)= 0.3mol/L可能,c (Q 2)= 0.6mol/L是不可能的。
又假设反应向逆反应方向进行到底时,则反应物c (X 2)= 0.2mol/L、c (Y 2)= 0.8mol/L,同时由于该反应的可逆性,故c (X 2)= 0.15mol/L可能,而c (Y 2)= 0.9mol/L是不可能的。综上所述,该题正确答案是BD 。
专练.某密闭容器中进行如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),若要使平衡时反应物的总物质的量与生成物的总物质的量相等,则X 、Y 的初始物质的量之比k 应满足( )
A .1<k <3 B .1/4<k <3/2 C .3<k <4 D .1/4<k <2/3 解析:设x 、y 分别为X 、Y 的初始物质的量。
若反应物X 全部转化,据题意有:y -2x =2x ,即:k =x /y =1/4;
若反应物Y 全部转化,据题意有:x -y /2=y ,即:k =x /y =3/2。
由于可逆反应的反应物不可能全部转化,故1/4<k <3/2。答案:B 。