1、【 精品教育资源文库 】 增分补课 8 化学平衡内容是高中基础理论知识中最难理解的部分之一，要求学生具备平衡的思想，要有很强的逻辑思维能力，同学们在学习时感到特别的困难，若在平时的学习中，形成一定的解题思路则可达到事半功倍的效果。如对于某些化学平衡问题，在解答过程中若建立“虚拟过程”模型，然后进行参照对比，可以使看似复杂的问题简单化。 过程虚拟法：就是在分析或解决问题时，根据需要和可能，虚拟出能方便解题的对象，并以此为中介，实现由条件向结论转化的思维方法。 极端假设法：是科学研究中常用的一种思维方法。极端假设是指根据已知的条件，把复 杂问题假设为处于理想的极端状态，站在极端的角度去分析、考虑
2、问题，使其因果关系显得十分明显、简单，从而迅速地作出正确判断的方法。 增分点 1 对反应过程进行 “ 虚拟 ” 知识查补 许多情况下，对已处于平衡状态的同一个可逆反应，改变某些条件时，平衡移动的趋势并不那么容易地得出结论。此时可以转换为效果相同，但结论可 明显得出的另一种方式进行讨论，从而使问题得以较容易的解决。在解这类题时，可以假设一个中间转化过程，以便于比较。 增分题例 【例 1】 把晶体 N2O4放入一固定容积的密闭容器中气化并建立 N2O4(g) 2NO2(g)平衡后，保持温度不变，再通入与起始时等量的 N2O4气体，反应再次达平衡，则新平衡 N2O4的转化率与原平衡比 ( ) A变大
3、 B变小 C不变 D无法确定 【过程虚拟】 解析 第 步两容器平衡后状态一模一样。 第 步撤去隔板没有任何变化。 第 步压缩时平衡逆向移动，故 N2O4的转化率变小，选 B。 【 精品教育资源文库 】 注意：加入 N2O4，该平衡正向移动，这是真实存在的。运用过程假设法，推导平衡逆向移动，逆向移动是虚拟的，不是 真实存在的，这一点要特别注意。 答案 B 【例 2】 在恒温、恒容密闭容器 中发生反应： 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g)，原有反应物SO2、 O2均为 1 mol，平衡后，再向容器中充入 1 mol SO2和 1 mol O2，则 SO2的转化率变化为 _(填 “ 增大
4、”“ 减小 ”“ 不变 ”) 。 【过程虚拟】 解析 第 步压缩时平衡正向移动，故 SO2的转化率增大。 答案 增大 增分点 2 对反应体系所处状态进行 “ 虚拟 ” 知识查补 外界条件改变时，假设平衡暂时不发生移动，将分析获得的结果和题目相应数据对比，就可知道实际平衡的移动情况，这种方法类似于数学中的反证法。 增分 题例 【例 3】 在一密闭容器中，反应 aA(g) bB(g)达到平衡后，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%，下列说法正确的是 ( ) A平衡向逆反应方向移动了 B物质 A 的转化率减少了 C物质 B 的质量分数增加了 D ab 解
5、析 反应达到平衡时，将容器体积增大一倍，我们先假设平衡不发生移动，则体系中各个物质的物质的量是不变的，由于体积增大一倍，那么 B 物质的浓度应该是原来的 50%，而题目中 B 的浓度达到了 60%，就说明体积增大有更多 B 物质生成，平衡是向正反应方向移动的 。 答案 C 【 精品教育资源文库 】 【例 4】 在带活塞的圆筒内装入 NO2气体，慢慢压缩，下列叙述正确的是 ( ) A体积减半，压强为原来的 2 倍 B体积减半，压强大于原来的 2 倍 C体积减半，压强增大，但小于原来的 2 倍 D体积减半，达到平衡后， n(NO2)变为原来的一半 解析 筒内气体进行可逆反应 2NO2(g) N2
6、O4(g)，体积减半，也就是压缩体积至原来的 12，假设平衡不移动， 压强变为原来的 2 倍，但压缩体积时，压强会增大，平衡正向移动，故压强小于原来的 2 倍。 答案 C 增分点 3 对物质的聚集状态或化学 计量数进行 “ 虚拟 ” 增分题例 【例 5】 可逆反应： 3A(g) 3B(？ ) C(？ )，正反应为吸热反应。随温度的升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断不正确的是 ( ) A B 和 C 不可能一个固体、一个液体 B B 和 C 一定都是气体 C若 C 为固体，则 B 一定是气体 D B 和 C 可能都是气体 解析 题目中的正反应吸热，则温度升高，平衡向正反应方向移动，
7、气体的平均摩尔质量变小，则 B、 C 肯定不会都是固体或液体。 我们对物质的状态进行虚拟：若 B、 C 都是气体， 符合题意，若 B 为气体， C 不为气体也可以，而若 B 不是 气体， C 为气体则不符合题意。 答案 B 【例 6】 向密闭的容器中充入 2 mol A 和 1 mol B，发生反应 2A(g) B(g) xC(g)，达到平衡后， C 的体积分数为 w%；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量 A： 0.6 mol、B： 0.3 mol、 C： 1.4 mol 充入容器，达到平衡后， C 的体积分数仍为 w%，则 x 的值 ( ) A只能为 2 B只能为 3 【 精品教育
8、资源文库 】 C可能为 2，也可能为 3 D无法确定 解析 解题时可对方程式中的化学计量数进行虚拟： 分 x 3 和 x3 两种情况进行分析。由题给条件和等效平衡理论可 知，若 x 3，符合等体反应， “ 一边倒，判比例 ” 若 x 2，符合非等体反应，恒温恒容 “ 一边倒，判量等 ” 。 答案 C 增分点 4 物质转化中的 “ 虚拟 ” 知识查补 可逆反应中的各个物质只能在某一范围内变化，很难达到极限值 100%或 0，但是，当我们假设物质反应到一个极限值后，就可能产生一种特殊的解决问题的思路，我们称之为极端假设法。 增分题例 【例 7】 在一密闭容器中进行反应： 2SO2(g) O2(g)
9、 2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻 SO2、 O2、 SO3的浓度分别为 0.2 molL 1、 0.1 molL 1、 0.2 molL 1。当反应达到平衡时，可能存在的数据是 ( ) A SO2为 0.4 molL 1， O2为 0.2 molL 1 B SO3为 0.25 molL 1 C SO2、 SO3均为 0.15 molL 1 D SO3为 0.4 molL 1 解析 采取极端假设法，假设 SO2和 O2全部转化为 SO3，此时， SO2和 O2的物质的量浓度都是0，而 c(SO3) 0.4 molL 1，再假设 SO3全部转化为 SO2和 O2，此时， SO2和 O2的物
10、质的量浓度分别是 0.4 molL 1， 0.2 molL 1，而 c(SO3) 0，故三物 质的浓度范围分别为：0c(SO2)0.4 molL 1， 0c(SO3)0.4 molL 1， 0c(O2)0.2 molL 1，故选项 A、 D 是不可能的； C 项数据表明 SO2、 SO3的浓度都是在原浓度基础上减少了 0.05 molL 1，这也是不可能的。 答案 B 【例 8】 将 2.0 mol SO2气体和 2.0 mol SO3气体混合于固定容积的密闭容器中，在一定条【 精品教育资源文库 】 件下发生反应： 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g)，达到平衡时 SO3为 n mol
11、。在相同 温度下，分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时 SO3等于 n mol 的是 ( ) A 1.6 mol SO2 0.3 mol O2 0.4 mol SO3 B 4.0 mol SO2 1.0 mol O2 C 2.0 mol SO2 1.0 mol O2 2.0 mol SO3 D 3.0 mol SO2 1.0 mol O2 1.0 mol SO3 解析 采取极端假设法。将备选项中 O2完全转化后 (即等效转化 )，得如下数据： A 1.0 mol SO2 1.0 mol SO3 B 2.0 mol SO2 2.0 mol SO3 C 4.0 mol SO3 D 1.0 mol SO2 3.0 mol SO3 依据恒温恒容下建立等效平 衡的条件，两组量若为等效平衡，进行等效转化后对应量要相等。 答案 B
