最新构建化学平衡模型-分析化学平衡问题

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(Ⅰ) 构建化学平衡模型 分析化学平衡问题
兴山一中 张志龙
化学平衡是历年来高考的重点和热点,但化学平衡因为难点多,内容抽象,给学生学习带来了一些困难,特别是化学平衡中的“等效平衡”更是化学平衡中的难点。

为此,笔者试着用建立一种模型来分析化学平衡问题,学生比较容易接受,收到了好的效果。

现分别加以例谈。

一、恒温恒压条件下的平衡问题
对于恒温恒压条件下的平衡问题,可借助于等效平衡来设计平衡模型,一般情况下比较
容易解决。

例1、 恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:
(1)若开始时放入1molA 和1molB ,到达平衡后,生成amolC ,这时A 的物质的量为___________mol 。

(2)若开始时放入3molA 和3molB ,到达平衡后,生成C 的物质的量为_________mol 。

解析:(1
)由反应式
起始物质的量(mol) 1 1 0
变化的物质的量(mol) x x x
平衡时物质的量(mol) 1-x 1-x x
依题意:x=amol,在此,A 的物质的量为(1-a )mol 。

(2)开始时放入3molA 和3molB ,要维持温度和压强恒定,可用等效法求解。

建立如下模型:
1molA 和1 molB 放入容积为VL 的容器Ⅰ中,达到平衡后C 为amol 。

我们把(2)想象成3个容积均为VL 的容器中各放入1molA 和1 molB ,如上图 (Ⅱ),三个容器建立的平衡状态与(Ⅰ)建立的平衡状态完全相同,每个容器中均含有amolC 。

因此,(2)中达到平衡后有3amolC 。

二、恒温恒容条件下的平衡问题
恒温恒容条件下的平衡问题一般来说比恒温恒压条件下的要复杂,可应用过程假设法进行分析。

即根据已知条件,先合理变换条件,使之成为等效平衡;然后将体系恢复为原条件,再根据平衡移动原理,对结果进行处理,可用图表示为
通过建立上述平衡模型,
将其假设为若干个简单的具体的过程,会使一些问题变的简捷
改变条件 恢复原条件
明了,从而得以解决。

例2、一定温度下,将a mol PCl 5通往一容积不变的密闭容器中达如下平衡:PCl 5(g )PCl 3(g )+Cl 2(g ),此时平衡混合气体的压强为P 1,再向容器中通入a mol PCl 5,恒温下再度达到平衡后压强变为P 2,则P 1与P 2的关系是 ( ) A . 2P 1=P 2 B . 2P 1>P 2 C . 2P 1<P 2 D . P 1=2P 2 解析:题意的变化过程如下图所示:
恒温恒压合并
(Ⅱ) (Ⅲ)
(Ⅰ)
Ⅱ是Ⅰ的等效平衡,由Ⅱ变为Ⅲ时,体积缩小一倍,可转化为压强增大一倍来考虑平衡移动。

但由于增大压强,对此可逆反应来说,平衡向逆反应方向进行,因而增大的压强就会小于原压强的2倍。

故本题答案为B 。

例3、X 1 和X 2分别为两个恒容容器中平衡体系
A(g) 2B(g)和2A(g ) B(g)的转化率,在温度不变的情况下均增加A 的物质的量,下列判断正确的是( )
A. X 1降低、X 2增大
B.X 1 、X 2均降低
C. X 1增大、X 2降低
D.X 1增大、X 2增大
解析:若开始时向容器中放入1molA 建立平衡
A(g) 2B(g),保持温度和容积不变,在平衡的基础上增加1molA 建立新的平衡,建立如下模型:
体积为VL 体积为2VL 体积为VL
假设将容积扩大1倍进行反应,建立的平衡状态相同,两容器中A 的转化率相同,平衡后再将容器压缩一半。

由于在压缩的过程中化学平衡向逆向移动,因此A 的转化率降低。

同理,对于反应2A(g ) B(g),由于在压缩的过程中化学平衡向正向移动,因此A 的转化率增大。

故本题答案为A 。

应用上述方法教学后,绝大部分学生认为:思路清晰、方法易学、有钻研兴趣。

学生作业和测试结果均是做题快,准确度高。

amolPCl 5 amolPCl 5 2amolPCl 5 2amolPCl 5
1molA。