极值法判断化学平衡.ppt

1、用极限假设的方法判断化学平衡中的值域 化学平衡状态是可逆反应在一定条件下进行的最大限度，事实上无论化学反应怎样移动，各反应物、生成物中的任意一种物质的量都大于零。因此，那些涉及求化学平衡值域的问题，用极限假设法求解是必要而又简便的。 用极限假设法解化学平衡取值范围的一般方法和步骤： 1、分析参照条件的特征 2、判断所研究反应的进行方向 3、确定基准物质：若研究的反应维持正方向，则以最易不足量(计量数最大)的反应物为基准物质；若维持逆反应方向，则以最易不足量的产物为基准物质。 4、假设两个极限值：即假设基准物质完全消耗和完全没有消耗两个极限点，列出两个方程式，求出最小和最大的极限值，由此确定所求

2、量的取值范围。,例1：在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如图所示的可逆反应。各物质起始加入量如下：M为2.5mol，N为3mol，P为0mol，A、C、D各为0.5mol，B为xmol。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正中位置。 若达到平衡后，测得M的转化率为75%，请填写下列空白： (1)达到平衡后，反应器左室气体总物质的量为_ (2)若欲使右室反应V(正)V(逆)，x的取值范围是_ (3)若欲使右室反应V(逆)V(正)，x的取值范围是_.,解析：(1)左室是气体分子数不变的反应n(气)=2.5mo

3、l (2)假设B完全消耗，则有0.5-x/4+0.5+x/2+0.5+x/4= 2.5,解之得：x=2，因为V(正)V(逆)，即反应向正方向进 行，所以x=2为最大极限值。 假设B完全没有消耗，则有0.5+0.5+0.5+x=2.5，解之 得x=1为最小极限值，所以x的限值范围为：1x2。 (3)假设C完全消耗，则有0.5+x+0.25+1.0+0.25=2.5 解之得x=0.5，为最小极限值。 假设C完全没有消耗，则有0.5+0.5+0.5+x=2.5，解之 得x=1，为最大极限值，所以x的取值范围为：0.5x1。,例2：在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如图所

4、示的可逆反应。各物质起始加入量如下：A、B、C均为4.0mol，D为2.0mol、E为3.0mol。设F的物质的量为x，当x在一定范围内变化时，均可以通过调节容器温度使两侧反应达到平衡，并且隔板恰好处在正中位置，请填写下列空白： (1)若x=6.0mol，则右侧反应起始反应时向_(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。 (2)欲使起始反应维持向该方向进行，则x的取值范围为_。,解析： 本题是一个恒容等压的过程，且左侧是一个参照条件 左侧是气体分子数不变的反应，按题意共有12mol， 而右侧当x=6.0mol时，起始共有气体2.0+3.0+6.0=11mol 12mol，因此要保持隔板位于中间，只有向逆反应方向 进行，使右侧体系中最后总分子数为12mol。 若起始维持这个方向(逆反应方向)，极限值有两点： (1)F物质完全消耗；(2)F物质完全没有消耗。 假设F完全消耗：则2.0+3.0+1.5x=12，解之得： x=14/3mol为最小极限值(因为逆向反应是气体增大