高中化学解题方法精粹 (21)

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1、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273K下，某容器容积为10.0L，容器内存在如下平衡：2NO2＋4SO24SO3＋N2各物质起始量分别是：NO2：2.0mol、SO2：amol、SO3：4.0mol、N2：1.2mol；平衡时容器内气体的总物质的量8.0mol。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19—1)中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如图19—1

2、所示的可逆反应。各物质的起始加入量如下：A、B和C均为4.0mol、D为6.5mol、F为2.0mol，设E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的正中位置。请填写以下空白：图19—1(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

3、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：4.0mol＋4.0mol＋4.0mol=12.0mol。当x=4.5时，反应起始时右侧气体总物质的量为：6.5mol＋4.5mol＋2.0mol=13.0mol。要使隔板

4、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12.0mol；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①(列方程法)：设达到平衡时，D的物质的量消耗amol，则：D(g)＋2E(g)2F(g)n始6.5molxmol2.0moln平      (6.5－a)mol(x－2a)mol(2.0＋2a)mol(6.5－a)mol＋(x－2a)mol＋(2.0＋2a)mol=12.0mol那么

5、，(6.5－a)mol＞0mol(x－2a)mol＞0mol解得：x＜7.0方法②(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6.5molxmol2.0mol极限①0mol(x－13)mol15mol极限②(6.5－x/2)mol0mol(2.0＋x)mol由极限①得：(x－13)mol＋15mol=12.0mol，解得：x=10，此时：nE=(x－13)mol=－3mol，显然不合题意，应舍去。由极限②得：(6.5－x/2)mol＋(2.0＋x)mol=12.0mol，解得：x=

6、7.0mol，可见，x的最大极限为7.0，即x＜7.0，因为当x=7.0时，nE=0mol，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

7、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=3.0mol，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：A＋4B2C＋D(正反应放热)此时，A、B、C的物质的量均为amol，而D的物质