高中化学解题方法精粹 (21).doc

高中化学解题方法精粹（十九）难点19平衡结果求取值通常是由起始数据求平衡结果，反其道则难度增加，若由平衡结果求取值范围，则更难。难点磁场请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。若273 K下，某容器容积为10.0 L，容器内存在如下平衡：2NO24SO2 4SO3N2各物质起始量分别是：NO2：2.0 mol、SO2：a mol、SO3：4.0 mol、N2：1.2 mol；平衡时容器内气体的总物质的量8.0 mol。只要a的取值合理，按上列数值投料平衡就不会发生移动，此时a为 。案例探究例题在一个容积固定的反应器(如图191)中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如图191所示的可逆反应。各物质的起始加入量如下：A、B和C均为4.0 mol、D为6.5 mol、F为2.0 mol，设E为x mol 。当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器的正中位置。请填写以下空白：图191 (1)若x=4.5，则右侧反应在起始时向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。欲使起始反应维持向该方向进行，则x的最大取值应小于_。(2)若x分别为4.5和5.0，则在这两种情况下，当反应达到平衡时，A的物质的量是否相等?_(填“相等”“不相等”或“不能确定”)。其理由是 。命题意图：化学平衡移动考题，以前是求x的某一个具体数值，本题是求x的一个范围，这主要是对学生创新思维能力的考查。知识依托：勒夏特列原理。错解分析：通常平衡计算题是已知起始量求平衡结果，本题反其道而行之，已知平衡结果，求起始量的取值范围，增大了试题难度，结果：(1)不少学生不会解。(2)问答错的主要原因是忽视了左右两容器内温度相同这一客观条件。解题思路：(1)由于左侧反应为气体物质的量不变的反应，无论平衡如何移动，左侧气体总物质的量总是：4.0 mol4.0 mol4.0 mol=12.0 mol。当x=4.5时，反应起始时右侧气体总物质的量为：6.5 mol4.5 mol2.0 mol=13.0 mol。要使隔板位于反应器中间，右侧反应最终结果必须是：气体物质的总物质的量与左侧相等，即12.0 mol；这样，右侧反应必须向气体物质的量缩小的方向，即该反应的正反应方向移动(评注：原题中说成：“右侧反应起始时向方向进行”是不确切的，因为只要可逆反应一开始，就会同时向正、逆两个反应方向进行)下面求x的最大取值。方法(列方程法)：设达到平衡时，D的物质的量消耗 a mol，则：D(g)2E(g) 2F(g)n始6.5 molx mol2.0 moln平(6.5a) mol(x2a)mol(2.02a)mol(6.5a)mol(x2a)mol(2.02a)mol=12.0 mol那么，(6.5a)mol0 mol (x2a)mol0 mol解得：x7.0方法(极限思维)：由于起始时反应向正方向进行，则它的极限结果是nD=0或nE=0，二者具其一或其二，这时x可取最大值。D(g)2E(g) 2F(g)n始6.5 molx mol2.0 mol极限0 mol(x13)mol15 mol极限(6.5x/2) mol0 mol(2.0x)mol由极限得：(x13)mol15 mol=12.0 mol，解得：x=10，此时：nE=(x13) mol=3 mol，显然不合题意，应舍去。由极限得：(6.5x/2)mol(2.0x)mol=12.0 mol，解得：x=7.0 mol，可见，x的最大极限为7.0，即x7.0，因为当x=7.0时，nE=0 mol，显然不合题意。(2)只要注意题设：“x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，。”显然，当x=4.5和5.0时，右侧反应的温度是不一样的，那么，整个反应器的温度也是不一样的，这对于左侧反应来说，是在不同的温度下建立的平衡，A的物质的量是不相等的。答案：(1)正反应7.0(2)不相等因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的，平衡状态不同，所以A物质的量不相同锦囊妙计由平衡结果求取值有两种方法：1.列方程法：根据反应移动的方向，设出某反应物消耗的量，然后列式求解。2.极限思维：有口诀如下：始转平、平转始，欲求范围找极值。极限思维是解此类问题的常用方法。歼灭难点训练1.()题设同例题，求右侧平衡不移动时x的取值。2.()题设同例题，求右侧平衡起始时向逆反应方向移动的x的取值范围。3.()若nD=3.0 mol，不论平衡如何移动，其他条件同例题，求x的取值范围。4.()在某条件下，容器中有如下平衡反应：A4B 2CD(正反应放热)此时，A、B、C的物质的量均为a mol，而D的物质的量为d mol。(1)改变a的取值，再通过改变反应条件，可以使反应重新达到平衡，并限定达到新的平衡时，D的物质的量只允许在d/2到2d之间变化，则a的取值范围 (用a和d的关系式表示)。(2)如果要使本反应重新建立的平衡中，D的物质的量只允许在d到2d之间取值，则应该采取的措施是 (从下面列出的选项中选择)。A.升高反应温度B.增大反应容器内之压强C.增大反应容器容积D.降低反应温度E.减小反应容器内之压强F.减小反应容器容积附：参考答案难点磁场提示：273 K下，SO3是固体。答案：4.8 mol歼灭难点训练1.解析：右侧平衡不移动，表明起始时，右侧气体总物质的量与左侧相等，为12.0 mol。则：6.5 molx mol2.0 mol=12.0 molx=3.5答案：x=3.52.解析：仿照例题，本题有以下两种解法。方法：设右侧反应向逆反应方向移动达到新的平衡时，D物质的量增大b mol。则：D(g) 2E(g)2F(g)n始6.5 molx mol2.0 moln平(6.5b) mol(x2b) mol(2.02b)mol由n始得：6.5 molx mol2.0 mol12.0 mol解得x3.5(6.5b)mol(x2b)mol(2.02b)mol=12.0 mol由n平得：(2.02b)mol0 mol解得：x2.5。可见x的取值范围是：2.5x3.5方法：D(g) 2E(g)2F(g)n始 6.5 mol x mol 2.0 mol极限7.5 mol(x2.0) mol0 mol6.5 molx mol2.0 mol12.0 mol由题意得：7.5 mol(x2.0) mol0 mol12.0 mol解得：2.5x3.5答案：2.5x3.53.解析：仿照例题，本题有两种解法。方法：设反应向右移动而达平衡时，nD减少a mol，反应向左移动而达平衡时，nD增加b mol。D(g)2E(g) 2F(g)n始3.0 molx mol2.0 moln平(3.0a) mol(x2a)mol(2.02a)moln平(3.0b) mol(x2b) mol(2.02b)mol(3.0b)mol(x2b)mol(2.02b)mol=12.0 mol由n平得：(2.02b) mol0 mol解得：x6.0可见，6.0x10.0方法：D(g)2E(g)2F(g)n始3.0 molx mol2.0 mol极限0 mol(x6.0)mol 8.0 mol极限(3.0x/2) mol0 mol(2.0x)mol极限4.0 mol(x2.0)mol0 mol由极限：(x6.0)mol8.0 mol=12.0 molx=10.0由极限：(3.0x/2)mol(2.0x)mol=12.0 molx=14.0 ()由极限：4.0 mol(x2.0)mol=12.0 molx=6.0则：6.0x10.0答案：6.0x10.04.提示：(1)A4B2CD(H0已知平衡a mo