化学平衡等效压缩法

2022-11-18 发布在教育0

化学平衡等效压缩法

化学平衡常数的求解方法和技巧？

找出可逆反应达到平衡过程中各物质的初始量、变化量和平衡量，然后根据条件方程求解。

例:将3molX气体和2molY气体放入一个固定体积的密闭容器中，在一定条件下，会发生如下反应:4X(气体)4Y(气体)3q(气体)nR(气体)，容器内的温度会和开始时一样。

化学平衡常数的求解方法和技巧？

掌握化学平衡问题的基本方法和技巧，对解题会有事半功倍的效果。常见的解题方法和思路如下:

一.传统方法

找出可逆反应达到平衡过程中各物质的初始量、变化量和平衡量，然后根据条件方程求解。

例:将3molX气体和2molY气体放入固定体积的密闭容器中，在一定条件下，会发生以下反应:4X(气体)4Y(气体)3q(气体)nR(气体)。达到平衡后，容器内的温度与开始时相同，混合气体的压力比原来增加10\%。当X的浓度降低时，N的值为()。

(A)4 (B)5

第三条第四款第7项

二、差额法:

例1，根据题目，由于反应是在恒温恒容的容器中进行的，但平衡时混合气体的压力高于反应前，说明混合气体的量高于反应前。

三。估算方法:

如果从另一个角度思考例1，会更简单。因为X的浓度降低，平衡向前移动。此时压强的增加意味着正反应方向是气体体积增加的方向，所以是4 4lt3 n，所以是ngt5。答案是(d)。

例如:在一个封闭的容器中，用等量的A和B发生下列反应:A (g) 2b (g) 2c (g)

当反应达到平衡时，如果混合气体中物质A和物质B之和等于物质C的量，则A的转化率为()

40 %( B)50%

60 %( D)70%

基本方法可以用来计算答案(A)。设计另一种方法求A通过B的转化率更容易，因为A和B按1:2的比例反应，A和B是等物质，所以A一定是过量的。如果B完全转换，A只会转换一半，所以转换率是50\%。而可逆反应的特点是反应物转化不完全，所以A的实际转化率为lt50\%,所以答案是(A)。

四。守恒定律:

对于一些化学平衡问题，我们总能把握住某种元素的守恒，通过设计其他的变化方式，使难以确定的问题变得有规律可循，从而化难为易，解决问题。

例:某合成氨厂的合成氨反应中，合成塔入口处N2、H2和NH3的体积比为6:8:1，出口处N2、H3和NH3的体积比为9:27:8，则氮气的转化率为()

75 %( B)50%

25 %( D)20%

这个问题一读是解决不了的，但是如果从原子守恒的角度分析，就很容易解决。

入口:H2 N2，NH3=6:8:1，

出口:H2 N2，NH3=9:27:8。

设出口处的N2为9摩尔，则N(N)= 9×28 = 26摩尔，

设入口处的N2为xmol，根据N守恒，入口:n(N)=2x 1=26mol

x = 12摩尔，所以N2变了3摩尔。

∴转换率=

答案是(c)

五、等价假设:

所谓等效假设，就是在效果相同的前提下，通过改变思考的角度，对题目进行适当的假设，或者代入、变换、改变方式。把实际的、难以理解的问题变成理想的、容易思考的问题。是化学平衡问题中的实用解题技巧。

例:在相同的条件下(T=500K)，同样体积的两个容器，A中装有1gSO2和1gO2，B中装有2gSO2和2gO2。2so2o22so3反应达到平衡后，下列说法不正确的是()

反应速率:b gt a

(B)平衡混合物中SO2的体积分数:B gt A

(C)C)SO2:B gt A的转化率

(d)平衡时氧气的体积分数:A gt B。

假设1:如果将容器B的体积扩大2倍，则反应速率、平衡混合物中SO2的体积分数、SO2的转化率和平衡时O2的体积分数在容器A和容器B中是相同的；如果第二个容器的体积恢复到原来的体积，压力会增加，反应速率会增加，平衡会向SO3产生的方向移动。所以A、C、D项都是对的，只有B项是错的。所以答案是(b)。

假设2:制作了容器A的两个副本，三个容器完全相同。然后将复制的两个容器压缩成一个容器，即容器b，此时压力增大，反应速率增大，平衡向SO3生成方向移动，也得到符合题意的答案。

六。阿伏伽德罗定律方法:

如果结合阿夫加德罗定律的两个重要推论:

①在相同的温度和压力下:v1:v2= n1:n2

②在温度和体积相同的情况下:p1:p2= n1:n2，引入化学平衡学习也会事半功倍。

例:同体积的容器A和容器B分别充入等量的SO2和O2，在相同的温度下反应:2SO2 (g) O2 (g) 2SO3 (g)并达到平衡。在这个过程中，容器A的体积不变，容器B的压力不变。如果容器A中SO2的转化率为P\%,则容器B中SO2的转化率为()

(a)等于P\% (B)大于P\%

(c)小于P\% (D)无法判断

解析:因为2SO2 (g) O2 (g) 2SO3 (g)是气体总量减少的反应。a处于定容状态，因为当同温度、同体积:p1:p2= n1:n2达到平衡时，气体总量减少，所以压力降低，平衡相对于定压状态(B)要向左移动。所以A中SO2的转化率小于B中SO2的转化率，所以选(B)。

七。极值方法

根据极限的思想，可逆反应的起始反应物反应完全，得到的产物量是一个最大值。可逆反应实际上不能完全反应，所以实际值一定小于这个最大值。

示例:1mol CO和1molH2O(g)在特定条件下反应如下:

一氧化碳(克)H2O(g)⇌氢气(克)二氧化碳(克)

当达到平衡状态时，产生0.67molCO2 CO2。如果在上述相同条件下，H2O(g)变为4mol，当反应达到平衡时，产生CO2的物质的量可能是()

(A)0.52摩尔(B)1.4摩尔

分析:如果1摩尔的CO完全反应，产生的CO2量为1摩尔。因此，当H2O(气体)变为4摩尔时，平衡向右移动，产生的CO2量应大于0.67摩尔但小于1摩尔。因此，选择(d)

八、镜像法:

化学相关形象是中学化学基础形象知识的一个重要方面，它能形象地表达抽象的化学平衡理论。学生能熟练解决化学图像问题也是现行大纲的要求。解决化学平衡像问题应注意的几点:

(1)理解形象:

看面(横坐标、纵坐标)，看线(线的方向、变化趋势)，看三点(拐点、交点、原点)，看是否做辅助线(如等温线、等压线)。

(2)缔合定律:即外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响的缔合定律。

例7:可逆反应:Ma (g) Nb (g) EC (g) FD (s)。在反应过程中，当其他条件不变时，不同温度(t)和压力(p)下C [a(C)]的体积分数与时间(t)的关系如下所示。下列说法是正确的: (

(a)在化学方程式中:m n gte

(b)当达到平衡时，通过使用催化剂，C的体积分数将增加。

(c)达到平衡后，如果温度升高，化学平衡会向逆反应方向移动。

(d)达到平衡后，如果系统压力增加，化学平衡将向正反应方向移动。

解析:从温度图像可以看出，在温度T2时首先达到平衡，所以从T1到T2，体系温度升高，C的体积分数a(C)减小，说明化学平衡向相反方向移动，所以正反应是放热的；从压力图像中可以看出，在压力P2处首先达到平衡，所以P2gtP1，从P1到P2的压力增大，C的体积分数a(C)减小，说明化学平衡向反方向移动，所以正反应是气体体积增大的反应，所以m nlte。所以正确答案是(c)。