高中化学 极端假设法、过程假设法与等效假设法

用好3个假设思想——极端假设法、过程假设法与等效假设法1.一定条件下存在反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),其正反应放热。

图1、图2表示起始时容器甲、丙体积都是V,容器乙、丁体积都是V/2;向甲、丙内都充入2a mol SO2和a mol O2并保持恒温;向乙、丁内都充入a mol SO2和0.5a mol O2并保持绝热(即与外界无热量交换),在一定温度时开始反应。

下列说法正确的是()
A.图1达平衡时,浓度c(SO2):甲=乙
B.图1达平衡时,平衡常数K:甲>乙
C.图2达平衡时,所需时间t:丙<丁
D.图2达平衡时,体积分数φ(SO3):丙<丁
解析:选B甲和乙若都是恒温恒压两者等效,但乙为绝热恒压,又该反应正反应为放热反应,则温度甲<乙,温度升高平衡向逆反应方向移动,浓度c(SO2):甲<乙,平衡常数K:甲>乙,故A项错误,B项正确;丙和丁若都是恒温恒容,两者等效,但丁为绝热恒容,则温度丙<丁,温度越高,反应速率越大,到达平衡的时间越短,丙>丁,C项错误;温度升高平衡向逆反应方向移动,体积分数φ(SO3):丙>丁,D项错误。

2.一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。

现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O,在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2,在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 ℃条件下开始反应。

达到平衡时,下列说法正确的是()
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅱ中CO的物质的量比容器Ⅰ中的多
D.容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1
解析:选D容器Ⅰ中反应从正反应建立平衡,正反应速率逐渐减小,温度升高,Ⅱ中反应从逆反应建立平衡,正反应速率逐渐增大,温度降低,因此正反应速率不同,A项错误;容器Ⅰ、Ⅲ中反应放出的热量不同,由于容器绝热,因此反应温度不同,平衡常数不同,B项错误;容器Ⅰ中反应达平衡的过程放出热量,容器Ⅱ中反应达平衡的过程吸收热量,因正反应放热,逆反应吸热,因此两容器中反应进行的程度均小于恒温容器中的,则容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多,容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1,C错误,D正确。

3.在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,
测得反应达到平衡时的有关数据如下[已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1],下列说法正确的是()
A.2c13
C.2p2<p3D.α1+α3<1
解析:选D A项,丙容器反应物投入4 mol NH3,采用极限转化法转化为反应物为2 mol N2、6 mol H2,是甲中的二倍,若平衡不移动,c3=2c1,丙相当于增大压强,平衡正向移动,所以丙中氨气的浓度大于甲中氨气浓度的二倍,即c3>2c1,错误;B项,甲投入1 mol N2、3 mol H2,乙中投入2 mol NH3,则甲与乙是完全等效的,根据盖斯定律可知,甲与乙的反应的能量变化之和为92.4 kJ,故a+b=92.4,错误;C项,丙容器反应物投入4 mol NH3,是乙的二倍,若平衡不移动,丙中压强为乙的二倍,由于丙中相当于增大压强,平衡正向移动,所以丙中压强减小,小于乙的2倍,即2p2>p3,错误;D项,丙容器反应物投入4 mol NH3,是乙的二倍,若平衡不移动,转化率α1+α3=1,由于丙中相当于增大压强,平衡向着正向移动,氨气的转化率减小,所以转化率α1+α3<1,正确。

4.在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2,在不同温度下反应CO2(g)+C(s)2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。

下列说法正确的是()
A.反应CO2(g)+C(s)===2CO(g)的ΔS>0、ΔH<0
B.体系的总压强p总:p总(状态Ⅱ)<2p总(状态Ⅰ)
C.体系中c(CO):c(CO,状态Ⅱ)<2c(CO,状态Ⅲ)
D.逆反应速率v逆:v逆(状态Ⅰ)>v逆(状态Ⅲ)
解析:选C A选项,由图像知,温度越高,二氧化碳的浓度越小,所以该反应的正
反应为吸热反应,即ΔH >0,错误。

B 选项,曲线Ⅰ为加入0.1 mol CO 2,曲线Ⅱ为加入 0.2 mol CO 2,若平衡不移动,体系的总压强为p 总(状态Ⅱ)=2p 总(状态Ⅰ),但加压平衡逆向移动,为使c (CO 2)相同,则加热使平衡正向移动,因此p 总(状态Ⅱ)>2p 总(状态Ⅰ),错误。

C 选项,状态Ⅱ相当于状态Ⅲ体积缩小一半后的状态,如果体积缩小一半,平衡不移动,则c (CO ,状态Ⅱ)=2c (CO ,状态Ⅲ),但体积压缩的过程中,平衡向左移动,因此c (CO ,状态Ⅱ)<2c (CO ,状态Ⅲ),正确。

D 选项,状态Ⅲ的温度比状态Ⅰ的温度高,温度高反应速率快,因此v 逆(状态Ⅰ)<v 逆(状态Ⅲ),错误。

5.一定温度下,在三个体积均为2.0 L 的恒容密闭容器中发生反应:PCl 5(g)PCl 3(g)
+Cl 2(g)。

下列说法正确的是( ) A .平衡常数K :容器Ⅱ>容器Ⅲ
B .反应到达平衡时,PCl 5的转化率:容器Ⅱ>容器Ⅰ
C .反应到达平衡时,容器Ⅰ中的平均速率为v (PCl 5)=0.1t
mol·L -1·s -1
D .起始时向容器Ⅲ中充入PCl 5 0.30 mol 、PCl 3 0.45 mol 和Cl 2 0.10 mol ,则反应将向逆反应方向进行
解析:选D Ⅰ和Ⅲ相比,温度低时PCl 3和Cl 2的平衡物质的量少,则正反应为吸热反应,温度越高平衡常数越大,故容器Ⅲ中平衡常数较大,A 错误;容器Ⅰ、Ⅱ中温度相同,加入PCl 5越多,压强越大,PCl 5的转化率越小,B 错误;C 项中的反应速率表达式中没有除以容器的体积,C 错误;
容器Ⅲ中 PCl 5(g)
PCl 3(g)+Cl 2(g)
起始/mol 0.4 0 0 转化/mol 0.15 0.15 0.15 平衡/mol 0.25 0.15 0.15 容器体积为2 L ,K =
0.075×0.0750.125=0.045,由D 项中给定的数据可知Q =0.225×0.05
0.15
=
0.075>K ,平衡逆向移动,D 正确。

6.在一恒定容积的容器中充入4 mol A 和2 mol B 发生反应:2A(g)+B(g)
x C(g)。

达到平衡后,C 的体积分数为w %。

若维持容积和温度不变,按 1.2 mol A 、0.6 mol B 和2.8 mol C 为起始物质,达到平衡后,C 的体积分数仍为w %,则x 的值为( )
A .只能为2
B .只能为3
C .可能为2,也可能为3
D .无法确定
解析:选C 根据等效平衡原理,若x =2,则反应为前后气体体积变化的反应,将第二种情况换算为化学方程式同一边的物质则起始投料与第一种情况相同,符合题意;若为反应前后气体体积不变的反应,即x =3时,只要加入量n (A)∶n (B)=2∶1即可,符合题意。

7.(2018·江苏高考改编)一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO 2(g)+O 2(g)
2SO 3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:
下列说法正确的是( ) A .v 1<v 2,c 2<2c 1 B .K 1>K 3,p 2>2p 3
C .v 1>v 3,α1(SO 2)>α3(SO 2)
D .c 2>2c 3,α2(SO 3)+α3(SO 2)<1
解析:选D 由题中表格信息可知,容器2建立的平衡相当于容器1建立平衡后再将容器的容积缩小为原来的1
2(相当于压强增大为原来的2倍)后平衡移动的结果。

由于加压,
化学反应速率加快,则v 1<v 2;题给平衡右移,则α1(SO 2)<α2(SO 2),根据勒夏特列原理可得c 2>2c 1,p 1<p 2<2p 1。

容器3中建立的平衡相当于容器1建立的平衡升温后平衡移动的结果。

升高温度,化学反应速率加快,则v 1<v 3;题给平衡左移,则α1(SO 2)>α3(SO 2),c 1>c 3。

由于温度升高,故p 3>p 1。

对于特定反应,平衡常数仅与温度有关,温度升高,题给平衡左移,平衡常数减小,则K 1=K 2>K 3。

由以上分析可知c 2>2c 1,p 1<p 2<2p 1,p 1<p 3,则p 2<2p 3,v 1<v 3,α1(SO 2)>α3(SO 2),A 、B 、C 三项错误;因为c 2>2c 1,c 1>c 3,则c 2>2c 3。

若容器2的容积是
容器1的2倍,则两者建立的平衡完全相同,根据平衡特点,此时应存在α1(SO2)+α2(SO3)=1,由于容器2的平衡相当于容器1的平衡加压,故α2(SO3)将减小,则α1(SO2)+α2(SO3)<1,结合α1(SO2)>α3(SO2),则α2(SO3)+α3(SO2)<1,D项正确。

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解决化学平衡问题的两种方法

解决化学平衡问题的两种方法

解决化学平衡问题的两种方法化学平衡研究的对象是可逆反应,所以一旦反应开始,体系中反应物和生成物的浓度均不能为零。

因此,在研究化学平衡问题时,我们常采用极端假设和过程假设的方法。

这两种方法对于等效平衡的问题研究尤为实用。

所谓等效平衡是指:对于在两个不同容器中发生的同一可逆反应,如果体系中各组分的百分含量均相等,则称这两个容器中的平衡状态为等效平衡状态。

下面分别说明两种假设分析方法的用法。

一、恒温、恒容时等效平衡1、对于aA(g)+bB(g)mC(g)+nD(g) (a+b不等于m+n)的反应,若在此条件下达到等效平衡状态,我们称之为“完全等效平衡”。

如对于2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),在下列三个恒温、恒容容器中按起始物质的量发生上述反应:平衡后的结果(以三体系中的SO2为例)为n(SO2)相同;C((SO2)相同;SO2%相同。

[例1]若取amol SO2、bmolO2、cmol SO3置于上述容器中,保持温度和容积与上述相同,达平衡后与上述结果等效,则a、b、c应满足的条件是。

[解析]根据相同条件下可逆反应里,无论从反应物开始还是从生成物开始,只要起始状态相当,达到的平衡就是等效平衡。

上述反应中为完全等效平衡,采用极端假设法来分析,假设c mol SO3全部反应掉,则体系中组分一定变为2molSO2和1molO2,则有a +c=2;2b+c=2。

这种方法又叫“一边倒”。

但这是应该注意,“一边倒”只是假设,而一旦反应开始,体系中反应物和生成物的浓度均不能为零,视为“不为零”。

[例2]在一个密闭容器中发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g),反应过程某一时刻SO2、O2、SO3的浓度均为0.2mol·L-1,反应达到平衡时,可能的数据是A、C((SO2)=0.4mol·L-1B、C((SO2)=C((SO3)=0.15mol·L-1C、C((SO2)=0.25mol·L-1D、C((SO2)+C((SO3)=0.4mol·L-1[解析]根据题意反应不可能进行到底,所以A项错,而根据元素守恒,体系中的S元素为0.4mol,所以B项错,根据可逆反应的原理和元素守恒,答案选C、D。

【高中化学】化学学习方法:化学式计算的技巧

【高中化学】化学学习方法:化学式计算的技巧

【高中化学】化学学习方法:化学式计算的技巧化学式计算是初中化学计算中的一个重要组成部分。

但有些化学式计算题若按照常规的方法求解,不仅过程繁琐,计算量较大,而且容易出现错误。

如果我们转换思维角度,采用不同的假设策略,常常能化繁为简,巧妙解题。

一、极端假设极端假设就是将混合物的组成假设为多种极端情况,并针对各种极端情况进行计算分析,从而得出正确的判断。

例1在含有氮和氧混合物的封闭容器中充分燃烧一定量的木炭,以产生CO和CO2,并测量反应后获得的CO、CO2和N2混合物中碳元素的质量分数为24%,则氮的质量分数可为()a.10%b.30%c.50%d.70%分析:这个问题很容易用极端假设的方法解决。

根据极端假设,将原始混合气体分为两种情况。

(1)假设混合气体只含n2和co。

设混合气体中co的质量分数为x,则12/28=24%/xX=56%,则混合气体中N2的质量分数为:1-56%=44%(2)假设混合气体只含n2和co2。

设混合气体中co2的质量分数为y,则12/44=24%/yY=88%,则混合气体中N2的质量分数为:1-88%=12%由于混合气体实际上由co、co2、n2三种气体组成,因此混合气体中n2的质量分数应在12%~44%之间,故符合题意的选项是b。

二、中值假说中值假设就是把混合物中某纯净物的量值假设为中间值,以中间值为参照,进行分析、推理,从而巧妙解题。

例2在仅含有氧化铁(Fe2O3)和氧化亚铁(FeO)的混合物中,如果铁元素的质量分数为73.1%,则混合物中氧化铁的质量分数为()a.30%b.40%c.50%d.60%分析:用传统方法计算这个问题比较复杂。

根据化学式计算,氧化铁中氧元素的质量分数为70.0%,氧化亚铁中氧元素的质量分数约为77.8%。

假设其在混合物中的质量分数为50%,则混合物中的铁质量分数应为:(70.0%+77.8%)/2=73.9%。

铁在混合物中的质量分数为73.1%<73.9%,而铁在氧化铁中的质量分数小于氧化亚铁。

用假设法巧解化学平衡题

用假设法巧解化学平衡题

用假设法巧解化学平衡题◆姜莉萍山东省淄博市临淄区临淄一中255400;邢立鹏山东省淄博市临淄区临淄中学255400化学平衡是中学化学基础理论之一,内容抽象,理解困难,在教学及练习中发现采用假设法常使问题变得简单易学。

本文结合平时教学中学生易错的实例,谈谈假设法在解化学平衡问题中的应用。

一、极端假设。

所谓极端假设即极限法,就是把研究的对象或变化过程通过假设,推到理想的极限值,使因果关系变得非常明显,从而得出正确的判断。

例1.一定条件下,将A、B、C三种气体物质各1mol通入一个密闭容器中发生反应:2A (g)+B(g)2C(g)。

达到平衡时,B的物质的量可能是:A. 1.5molB. 1molC. 0.5molD. 0方法与技巧:假设反应向正反应方向且完全进行到底时,物质B过量,A完全反应,此时反应消耗B物质的量为0.5mol(极限值),但该反应为可逆反应,不可能完全进行到底,所以B的物质的量应大于0.5mol;又假设反应向逆方向且完全进行到底时,C完全转化为A和B,此时B的物质的量为1.5mol,但该反应为可逆反应,不可能完全进行到底,所以B的物质的量应小于1.5mol。

综上所述得:平衡时0.5mol<n(B)<1.5mol,答案为B。

二、等效假设。

即先假设新平衡与原平衡等效,依据等效平衡建立的条件及等效平衡的特征(对应物质百分含量相等)进行对比,将问题简单化。

常见的等效假设有四种:1.起始投料量假设:即把开始加入物质的量假设为多步加入,第一步按建立等效平衡的量加入,第二步恢复起始加入量,然后与等效平衡状态对比,分析平衡移动及移动结果得出答案。

例2.(江苏)一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g)。

若反应开始时充入2mol的A和2mol的B,达平衡后A的体积分数为a%。

其他条件不变时,若起始时加入物质的量为2mol的A和1mol的B,则平衡后A的体积分数______a%(填大于、等于)。

化学解题中假设的方法与技巧

化学解题中假设的方法与技巧

化学解题中假设的方法与技巧导读:本文是关于化学解题中假设的方法与技巧,希望能帮助到您!化学解题中假设的方法与技巧归立厂(河北省怀来县沙城中学)假设是科学研究中常用的一种思维方法,也是化学解题中常用的技巧和策略,在创造性思维活动中占有重要地位。

本文举例谈谈化学解题中常用的假设方法与技巧。

一、极端假设极端法是化学计算中的技巧性解法,它适用于混合物的计算。

这种方法的解题思路是假设只有混合物中的某一成分,通过计算得出两个极端值,然后根据题目要求得出正确答案。

例1.Mg,Fe,Al三种金属的混合物与足量的稀H2SO4反应,生成标准状况下的2.8L的H2,则金属混合物中三种金属的物质的量之和不可能的是()A.0.12molB.0.15molC.0.08molD.0.10mol【分析】物质的量相等的金属与足量的酸反应时产生H2的量只与金属元素的化合价有关,而已知的三种金属Mg,Al,Fe,其中Mg,Fe在反应中均呈现+2价,可把它们都看成一种成分,Al 在反应中呈现+3价,把它看成另一种成分。

则把该混合物转化成+2价的金属和+3价的金属组成的混合物,然后用极端法来计算和判断。

解:假设全部是Mg,Fe,设它们的物质的量之和为xmol,与产生的H2有如下关系:Mg(Fe)……H21mol 22.4Lx2.8L 解得x=0.125mol假设全是Al,设它的物质的量为ymol,与产生的H2关系为:2Al……3H22mol 3×22.4Ly 2.8L解得y=0.08mol由于是以上两种情况的混合物,故产生2.8L的H2时的混合物的物质的量之和应介于两者之间,即小于0.125mol而大于0.08mol,故符合题意的答案为(B)和(C)。

极端法假设解题可以给化学计算带来极大的方便。

利用这种方法解题时,应注意有的答案包括了两极端值,而有的答案则不包括两极端值,这要根据题意灵活判断。

二、中值假设和极端假设相反,中值假设是选定变化过程中某点(如恰好反应点等)的量值为参照,或假设结果为某一中间值,代入原题中,通过分析、推理,然后对结果做出正确判断。

化学基本理论——化学平衡中的极端假设法、过程假设法与等效假设法

化学基本理论——化学平衡中的极端假设法、过程假设法与等效假设法

化学基本理论——化学能与热能基本理论知识点一焓变、热化学方程式1.化学反应的实质与特征2.焓变、反应热(1)焓(H)用于描述物质所具有能量的物理量。

(2)焓变(ΔH)ΔH=H(生成物)-H(反应物),单位kJ·mol-1。

(3)反应热当化学反应在一定温度下进行时,反应所放出或吸收的热量,通常用符号Q表示,单位kJ·mol-1。

(4)焓变与反应热的关系对于等压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有:ΔH=Q p。

(5)反应热、活化能图示①在无催化剂的情况下,E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,ΔH=E1-E2。

②催化剂能降低反应的活化能,但不影响焓变的大小。

3.吸热反应与放热反应(1)从能量高低角度理解(2)从化学键角度理解(3)常见的放热反应与吸热反应[提醒] ①化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热,但这并不是唯一的表现形式,其他的还有发光、放电等。

②化学反应表现为吸热或放热,与反应的条件没有必然关系,而是取决于反应物和生成物具有的总能量(或焓)的相对大小。

③化学反应表现为吸热或放热,与反应开始时是否需要加热无关。

需要加热的反应不一定是吸热反应,如C +O 2=====点燃CO 2为放热反应;不需要加热的反应也不一定是放热反应,如Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应为吸热反应。

4.热化学方程式 (1)概念表示参加反应的物质的量和反应热关系的化学方程式。

(2)意义不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。

(3)书写步骤【即时巩固】1.如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。

若E1>E2,则下列反应符合该示意图的是( )A.NaOH溶液与稀盐酸的反应B.锌与稀盐酸的反应C.氢氧化钡与氯化铵固体的反应D.一氧化碳在空气中的燃烧反应解析:选C 吸收的能量E1大于释放的能量E2,故该反应为吸热反应。

高中化学解化学平衡试题的金钥匙——假设思维专题辅导

高中化学解化学平衡试题的金钥匙——假设思维专题辅导

高中化学解化学平衡试题的金钥匙——假设思维专题辅导孙文会化学平衡是中学化学知识的难点,如果善于运用行之有效的解题方法,必将提高学习效率。

下面就解答化学平衡试题的假设思维加以讨论。

一、状态假设在解题时,往往会碰到这样的问题:把一种状态与另一种状态平衡时的情况(如转化率、物质的量浓度等)进行比较。

在解答这类试题时,可以假设一个中间转化过程,这样便于比较。

例1. 一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应:)g (yB )g (xA + )g (zC 。

该反应达到平衡后,测得A 的浓度为1L mol 5.0-⋅。

在恒温下将密闭容器的容积扩大到原来的2倍,再次达到平衡后,测得A 的浓度为1L mol 3.0-⋅。

则下列叙述正确的是( )A. 平衡向正反应方向移动B. z y x >+C. C 的体积分数降低D. B 的转化率提高解析:假设容器的容积扩大到原来的2倍时,平衡不移动,则此时A 的浓度为1L mol 25.0-⋅,但平衡时A 的浓度为1L mol 3.0-⋅,说明平衡向生成A 的方向移动,即压强减小,平衡向逆反应方向移动,因而z y x >+,C 的体积分数降低,B 的转化率降低。

故答案为BC 。

二、极端假设可逆反应可以看做是处于完全反应和完全不反应的中间状态,那么在解题时,可以利用完全反应与完全不反应这两个极端点,求出可逆反应达到某一平衡状态时某些量的取值范围。

例2. 在一定条件下,将1mol 的CO 的水蒸气通入密闭容器中发生如下反应:O H CO 2+ 22H CO +,达到平衡后,测得2CO 的物质的量为m ol 6.0,再通入m ol 4水蒸气,又达到平衡后,2CO 的物质的量为( )A. 等于0.6molB. 等于1molC. 大于m ol 6.0小于1molD. 大于1mol解析:增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,故2CO 的物质的量一定大于0.6mol ,又因该反应为可逆反应,CO 的物质的量为1mol ,CO 不可能完全转化为2CO ,所以2CO 的物质的量一定小于1mol 。

化学平衡三大假设

化学平衡三大假设第一种:极端假设。

化学平衡研究的对象是不能完全进行的反应,即可逆反应。

极端假设就是把研究的对象假设到能够完全进行到底的理想情况,使因果关系变得非常明显,从而便于行出正确结论。

例1、在一密闭容器中进行如下反应:2X2(g)+Y2(g) 2 Z (g),已知反应过程中某一时刻,X2、Y2、Z的浓度分别为:0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当达到平衡时,可能存在的数据是()A.x2为0.4mol/L,y2为0.2 mol/L B、x2为0.25mol/LC、x2和z均为0.15 mol/LD、z为0.4mol/L【解析】当达到平衡时,假设向正反应方向进行到底,则x2、y2的最小值为0 mol/L,Z的最大值为0.4mol/L。

当达到平衡时,假设向逆反应方向进行到底,则x2、y2的最大值分别为0.4 mol/L、0.2mol/L,Z的最小值为0 mol/L。

所以,平衡时x2、y2、z的浓度的取值范围分别为:0<x2<0.4 mol/L、0<y2<0.2mol/L、0<z<0.4 mol/L。

再由物料守衡:x2和z的浓度之和为0.4 mol/L。

故正确答案为B。

第二种:等效假设。

化学平衡的特征之一是“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,或从既有反应物又有生成物的状态开始,均可达到同一平衡状态。

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)相等的情况,最终均可达到同一平衡状态的方法。

例2、在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应2A(气)+ B(气)3C(气)+ D(气),达到平衡时C的浓度为Wmol/L。

若维持容器体积和温度不变,按下列四种方法改变初始物质,达到平衡后C的浓度仍为Wmol/L的是()A、4molA + 2molBB、2molA+1molB+3molC+1molDC、3molC+1molD+1molBD、3molC+1molD【解析】在定温定容的条件下,对于反应前后气体体积改变的可逆反应,按不同的配比投入起始物质,要满足平衡后各组分的浓度保持不变,须使各种不同配比的起始物质按可逆反应的化学计量数全部换算成反应物或生成物,其物质的量要相等。

高中化学 极端假设法、过程假设法与等效假设法

用好3个假设思想——极端假设法、过程假设法与等效假设法1.一定条件下存在反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),其正反应放热。

图1、图2表示起始时容器甲、丙体积都是V,容器乙、丁体积都是V/2;向甲、丙内都充入2a mol SO2和a mol O2并保持恒温;向乙、丁内都充入a mol SO2和0.5a mol O2并保持绝热(即与外界无热量交换),在一定温度时开始反应。

下列说法正确的是()A.图1达平衡时,浓度c(SO2):甲=乙B.图1达平衡时,平衡常数K:甲>乙C.图2达平衡时,所需时间t:丙<丁D.图2达平衡时,体积分数φ(SO3):丙<丁解析:选B甲和乙若都是恒温恒压两者等效,但乙为绝热恒压,又该反应正反应为放热反应,则温度甲<乙,温度升高平衡向逆反应方向移动,浓度c(SO2):甲<乙,平衡常数K:甲>乙,故A项错误,B项正确;丙和丁若都是恒温恒容,两者等效,但丁为绝热恒容,则温度丙<丁,温度越高,反应速率越大,到达平衡的时间越短,丙>丁,C项错误;温度升高平衡向逆反应方向移动,体积分数φ(SO3):丙>丁,D项错误。

2.一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。

现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O,在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2,在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 ℃条件下开始反应。

达到平衡时,下列说法正确的是()A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同C.容器Ⅱ中CO的物质的量比容器Ⅰ中的多D.容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1解析:选D容器Ⅰ中反应从正反应建立平衡,正反应速率逐渐减小,温度升高,Ⅱ中反应从逆反应建立平衡,正反应速率逐渐增大,温度降低,因此正反应速率不同,A项错误;容器Ⅰ、Ⅲ中反应放出的热量不同,由于容器绝热,因此反应温度不同,平衡常数不同,B项错误;容器Ⅰ中反应达平衡的过程放出热量,容器Ⅱ中反应达平衡的过程吸收热量,因正反应放热,逆反应吸热,因此两容器中反应进行的程度均小于恒温容器中的,则容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多,容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1,C错误,D正确。

化学计算中的假设与技巧

化学计算中的假设与技巧周南旋(本文曾在《中学化学教学》发表)我们在运用概念、理论去分析计算题时,经常要进行某些化学假设,下面就解决化学计算题常用的几种假设方法作简要介绍。

一、极端假设法极端假设法就是把研究的对象或变化过程通过假设,推到理想的极值,使因果关系变得非常明显,从而得出正确的判断。

例1.在标准状况下,将NO2,O2,NO三种气体按一定比例充入一固定容积的容器(假设此时相互间不反应),并将该容器倒置于水槽中,充分反应后容器中无气体剩余,所得溶液的浓度为xmol/L,则x值为( )。

A.0<x<1/22.4B.1/39.2<x1/22.4C.1/28<x<1/22.4D.1/39.2<x<1/28分析:本题采用极端假设法较易求解,把原混合气体分两种情况进行极端假设。

第一种情况是假设混合气体只由NO2和O2组成,依题意可求得所得稀硝酸溶液的浓度为1/28mol/L;第二种情况是假设混合气体只由NO和O2组成,同理可求得稀硝酸溶液浓度为1/39.2mol/L。

综合两种情况可确定正确选项是D。

二、中值假设法中值假设是选定变化过程中某点(如恰好完全反应)的量值为参照,分析、推理变化的关系,进而求解的方法。

例2.18.4gNaOH和NaHCO3固体混合物,在密闭容器中加热到250℃,待充分反应后排出气体,冷却称得剩余固体质量为16.6g,试计算原混合物中NaOH的质量。

分析:本题可假设18.4g氢氧化钠和碳酸氢钠混合物加热,恰好两物质能完全反应,可求得生成固体碳酸钠的质量15.7g为中间值,与题给数据16.6g比较,可确定混合物中氢氧化钠过量,容易求出混合物中氢氧化钠的质量为10g。

三、过程假设法过程假设把实际较为复杂的变化过程,设定为若干个简单、理想的过程,并以其为参照,使问题变得简捷明了,并得以解决。

例3.将含1molNH3的密闭容器加热,反应一段时间后达到平衡,此时NH3的体积百分数为x%,若在该容器中再加入1molNH3后密封,加热到相同温度,使反应达到平衡,设此时NH3的体积分数为y%,则x和y的值关系正确的是( )。

运用“三大假设”巧解化学平衡题

运用“三大假设”巧解化学平衡题摘要:《化学平衡》一章是高中化学的难点,也是高考常见的考点,化学平衡计算还涉及到化学平衡移动原理的微观分析,许多同学对本章习题一筹莫展,文章通过分析例题从“三大假设”思维方法上加以阐述说明化学平衡移动计算题的解题思路。

关键词:化学平衡;极端假设;等效假设;过程假设在中学化学中,化学平衡知识是纯理论知识,多局限于定性阐述,很少有定量分析。

化学平衡中的有关计算是高二化学第二章的重点和难点,在中学化学中占有很重要的地位。

但该部分内容抽象,很多同学学起来很困难,特别是有些题目即使背熟了相关原理,解题还是无从下手。

如果在这一章慢慢地引导学生讲定性阐述转变为定量分析,并有机地结合起来,许多问题就会迎刃而解。

下面介绍“三大假设”思想在化学平衡中的运用。

一、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。

极端假设就是把研究的对象或过程假设为能够完全进行的极限情况,从而使因果关系非常明显,求出某物质的最大值和最小值。

例1.在一定条件下,向1L密闭容器中充入3mol X气体和1mol Y气体发生反应2X(g)+2Y(g)Z(g)+2W(g),达到化学平衡时,测出的下列各生成物浓度的数据肯定错误的是()A.c(Z)= 0.75 mol/LB.c(Z)= 1.2 mol/LC.c(W)= 0.8 mol/LD.c(W)= 1.0 mol/L解析:这是一个求可逆反应达到平衡状态时生成物量的问题,按照常规的“平衡三部曲”无法解答。

采用极端假设就能选出D。

即假定原可逆反应为一个能够完全进行的反应,依据X﹑Y的量可知X过量,以Y为计算依据求出Z﹑W浓度最大值分别为1.5 mol/L和 1.0 mol/L所以选D。

例2.在一定容积的容器中充入2 mol A、1mol B发生反应2A(g)+B(g)xC(g),达到平衡后,C的体积分数为w%,若维持温度和容器体积不变,按起始物质的量A为0.6 mol,B为0.3 mol,C为1.4 mol充入容器,达到平衡后C 的体积分数仍为w%,则x的值为()。

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