化学计算能力提高计划：化学反应速率和化学平衡有关的计算

化学计算能力提高计划：化学反应速率和化学平衡有关的计算

2、了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。

【能力解读】

能从定量的角度理解化学反应速率的快慢、化学反应进行的程度和化学平衡移动的方向。

【考点突破】1、假设思维在化学平衡计算中的应用

化学平衡知识点是高中化学中的重点和难点；也是考纲要求的考点，所以学生思维能力的培养与训练尤其重要，特别是有些题目如按照常规的思维方式就如同走进死胡同,如果在作题时慢慢地引导学生将数学的假设思维迁移到化学平衡中，许多难题就会迎刃而解，下面就介绍几种假设思维在化学平衡计算中的应用。

一）、等效假设

化学平衡的特点之一是“同”，即条件不变时无论反应是从正反应开始，还是从逆反应开始，还是从即有反应物又有生成物开始，均可以达到同一平衡状态，等效假设就是通过假设能够达到与原平衡起始物质的浓度（或物质的量）相同的条件，均可达到同一平衡状态的方法。等效平衡也包括两个平衡状态中相同物质的含量完全相同的平衡。

例如，在同温同体积时，对于N2+3H2

2NH3如图所示

(A)V1 T (B) V1 T (C) V1 T

、

在A容器中充入1 mol N2和3 mol H2，反应一段时间达平衡，在B充入2 mol NH3,可以假设2 mol NH3全部转化为N2和H2应分别为1 mol和3 mol，与A等效。同理C和A也等效.如把上述条件改为恒温恒压时，对于B中NH3的起始量应为任意值，即可与A等效。对于C中只需n(N2):n(H2)=1:3，NH3的量为任意值即可与A等效.

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二）、过程假设

化学平衡的建立只与物质的始态和终态有关，与建立平衡的路径无关，化学平衡的移动是根据勒夏特列原理来进行判断的，但对于一些较为复杂的、抽象的过程却往往难以得出结论，如果将其假设为若干个简单的过程，就会使问题变得简捷明了。从而得以解决，这种假设就是过程假设。

例如：完全相同的两个密闭容器A、B,已知A中装有SO2和O2各1 g, B 中装有SO2和O2各2 g。在同温下反应达到平衡，A中SO2转化率为a%，B中SO2转化率为b%，则A、B两个容器中SO2的转化率关系为（ ） A、a%>b% B、a%<b% C、a%=b% D、无法确定

分析：常规思维就是按照转化率的公式分别求出A、B两个容器中SO2的转化率,本题此方法不通，应用过程假设就简单多了。该反应的化学方程式为：2SO2+O2

2SO3将其变化

过程假设如下：设容器A为1 L,另假设有一个容器可变的容器B体积为2 L,在B中充入SO2和O2各2 g，在相同温度下达到平衡时，A和B容器中SO2的转化率均为a%,然后将B容器压缩为1 L，平衡态C时容器内压强增大，平衡向生成SO3方向移动，则SO2的转化率增大，所以a<b,选B.

三）、极端假设

化学平衡研究的对象是不能完全进行的反应----可逆反应，极端假设就是将可逆反应极端地视为不可逆反应，从而求出某物质量的极大值和极小值。

例如：在一定条件下，向密闭容器中冲入3 mol X气体和1 mol Y气体，发生反应 2X(g)+2Y(g)

3Z(g)+2W(g),达到化学平衡时，侧出的下列各生成物浓度的数据

中肯定错误的是（ ）。

A、c(Z)=0.75 mol/L B、c(Z)=1.2 mol/L C、c(W)=0.80 mol/L D、c(W)=1.00 mol/L

分析：次题用常规的“三行式法”无法解答，采用极端假设就能很快选出D，即假定原可逆反应为一个能完全进行的反应，依据X、y的量可知X过量，以Y为计算依据求出Z，W浓度最大分别为1.5 mol/L与1.00 mol/L，所以选D。

【考查方向】

1、选择题单独考查化学反应速率的计算或化学平衡常数、反应物的转化率的计算，或在化学反应速率、化学平衡概念、外界条件对化学反应速率和化学平衡影响规律的定性判断与定量计算结合考查。

2、在主观试题中，利用化学反应速率、化学平衡有关定量计算考查元素及化合物的性质、

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元素周期表和周期律、原子结构、反应热、电化学等内容，学科内综合为主。

二、高考真题

1．（2004北京理综.14）在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：H2(气)+I2(气

2HI（气）。 已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol·L－1时，达平衡时HI的浓度为0.16 mol·L

－1

－1

－1

,若H2和I2的起始浓度均为0.20 mol·L时,则平衡时H2的浓度（mol·L）是

D．0.02

A．0.16 B．0.08 C．0.04 〖解析〗： H2(气) +I2(气2HI（气）。

起始浓度（mol/L） 0.10 0.10 0

变化浓度（mol/L） 0.08 0.08 0.16

平衡浓度（mol/L） 0.02 0.02 0.16

两种加料方式是等效平衡，平衡时H2的浓度是0.04 mol·L－1

〖答案〗C

2 [ 2004广东卷.9]一定温度下，反应2SO2 + O2 2SO3，达到平衡时，n(SO2):n(O2):n(SO3) ＝ 2:3:4。缩小体积，反应再次达到平衡时，n(O2)＝0.8mol，n(SO3)＝1.4mol，此时SO2的物质的量应是

A、0.4mol

〖解析〗： 2SO2 + O2 2SO3，

原平衡物质的量（mol） 2a 3a 4a

变化物质的量（mol） 2x x 2x

新平衡物质的量（mol）2a-2x 0.8 1.4 3a-x=0.8 4a+2x=1.4 a=0.3 x=0.1 n(SO2)= 2a-2x=0.4moL 〖答案〗A

3．（2003广东卷.26）I．恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应：

A（气）＋B（气）C（气）

（1）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成a molC，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。 （3）若开始时放入x molA，2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3a mol，则x＝ mol，y＝ mol。

平衡时，B的物质的量 （选填一个编号） （甲）大于2 mol （乙）等于2 mol

（丙）小于2 mol （丁）可能大于、等于或小于2mol

作出此判断的理由是 。 （4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是 。

II．若维持温度不变，在一个与（1）反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。

（5）开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与（1）小题中的a进

B、0.6mol C、0.8mol D、1.2mol

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行比较 （选填一个编号）。

（甲）a＜b （乙）a＞b （丙）a＝b （丁）不能比较a和b的大小 作出此判断的理由是 。

〖解析〗: （1）A（气）＋B

（气）C（气） 起始物质的量（mol）1 1 O 变化物质的量（mol）a a a 平衡物质的量（mol）1-a 1-a a

（2）和（1）属于等效平衡，C的物质的量为3a （3） A（气）＋ B（

气） …… 此处隐藏：2654字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……