（江蘇專用）2022年高考化學一輪復(fù)習 專題7 化學反應(yīng)速率與化學平衡 4 突破全國卷專題講座（六）化學平衡問題中常用的學科思想教案

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1、（江蘇專用）2022年高考化學一輪復(fù)習 專題7 化學反應(yīng)速率與化學平衡 4 突破全國卷專題講座（六）化學平衡問題中常用的學科思想教案 在化學平衡問題中，運用某些學科思想能夠很好地解決問題，其中比較常用的學科思想有極值思想、虛擬思想和轉(zhuǎn)化思想(等效思維法)。 一、極值思想 可逆性是化學平衡的前提，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時應(yīng)是反應(yīng)物和生成物共存的狀態(tài)，每種物質(zhì)的量不為0(可逆反應(yīng)“不為0”原則)。但在處理化學平衡問題時，特別是在確定某些范圍或在范圍中選擇合適的量時，往往可用極限分析法推斷，即假設(shè)反應(yīng)不可逆，則最多生成產(chǎn)物多少，有無反應(yīng)物剩余。雖然這樣的極值點是不可能達到的，卻可以幫助我們確定某些數(shù)

2、值的范圍。 該方法常用來判斷混合物的組成，平衡混合物中各組分含量的范圍等。解題的關(guān)鍵是將問題合理假設(shè)成某種“極值狀態(tài)”，從而進行極端分析。一般來說，對于混合物成分的確定，常把混合物看作某單一組分進行討論；對于化學平衡來說，常假設(shè)可逆反應(yīng)向某一反應(yīng)方向進行到底，再進行討論。 　將1 mol CO和1 mol H2O(g)充入某固定容積的反應(yīng)器中，在某條件下達到平衡：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，此時有的CO轉(zhuǎn)化為CO2，在相同條件下，若將1 mol CO2、1 mol H2和1 mol H2O(g)充入同一反應(yīng)器中，當達到平衡后，混合氣體中CO2的體積分數(shù)可能為(　　

3、) A．22.2%　　　　　　　　 B．27.5% C．33.3% D．36.8% [解析]　　CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 起始時 1 mol 1 mol 0 0 平衡時 mol mol mol mol 反應(yīng)達到平衡時CO2的體積分數(shù)為×100%＝33.3%。 當加入1 mol CO2、1 mol H2和1 mol H2O(g)時體現(xiàn)的關(guān)系為 CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 起始時 0 1 mol 1 mol 1 mol 轉(zhuǎn)化后 1 mol

4、2 mol 0 0 與前一種情況相比，由于H2O(g)量的增加，達到平衡時CO的反應(yīng)量應(yīng)大于 mol，但小于1 mol，CO2的生成量應(yīng)大于 mol，小于1 mol，因此平衡時CO2的體積分數(shù)應(yīng)大于 ×100%＝22.2%，而小于 ×100%＝33.3%，故正確答案為B。 [答案]　B 二、虛擬思想 所謂虛擬思想，就是在分析或解決問題時，根據(jù)需要和可能，虛擬出能方便解題的對象，并以此為中介，實現(xiàn)由條件向結(jié)論轉(zhuǎn)化的思維方法。即把一種狀態(tài)與另一種狀態(tài)平衡時的情況(如轉(zhuǎn)化率、物質(zhì)的量濃度及含量等)進行比較，可以假設(shè)一個中間轉(zhuǎn)化過程，便于比較。 　一定量的混合氣體在密閉

5、容器中發(fā)生反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)，達到平衡時，維持溫度不變，將氣體體積縮小到原來的1/2，當達到新的平衡時，氣體C的濃度變?yōu)樵胶鈺r的1.9倍，則下列說法正確的是(　　) ①m＋n>p?、趍＋n

6、思維法) 通過變換思維角度，對題目作適當假設(shè)、代換或轉(zhuǎn)化，使問題得以簡化，以找出解題途徑的思維方法。它是數(shù)學上等價轉(zhuǎn)化思想在化學解題中的應(yīng)用。由于化學平衡存在等效法——即某可逆反應(yīng)在一定條件下達到化學平衡后，采用不同的方法改變外界條件，會導(dǎo)致平衡移動過程中某些方面的等效性，以此推出在其他方面也有等效法，從而將思維從陌生轉(zhuǎn)換到熟悉，這樣處理不僅思路清晰，還有助于培養(yǎng)學生由此及彼的聯(lián)想思維能力。 　在一恒溫恒容的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋B(g)nC(g)。 Ⅰ.若在容器中充入2 mol A和1 mol B作為起始物質(zhì)，達平衡后C的體積分數(shù)為x%。 Ⅱ.若在Ⅰ達到平衡后，再

7、在容器中充入2 mol A和1 mol B，平衡向________反應(yīng)方向移動，達到新平衡后C的體積分數(shù)為y%，則(填“>”“<”或“＝”)： (1)當n>3時，x%________y%； (2)當n＝3時，x%________y%； (3)當n<3時，x%________y%。 [解析]　比較兩個化學平衡可知：Ⅱ分兩次共加入4 mol A 和2 mol B，即起始濃度Ⅱ恰好為Ⅰ的2倍，根據(jù)勒夏特列原理，增大反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，則達新平衡后C的物質(zhì)的量增大，但混合氣體總物質(zhì)的量也增大，因而達新平衡后C的體積分數(shù)如何改變一時難以確定。 思維轉(zhuǎn)換：平衡Ⅱ中A、B起始濃度均為

8、平衡Ⅰ的2倍；若仍以Ⅰ中2 mol A和1 mol B作為起始物質(zhì)，只需將容器體積壓縮至原來的一半，A、B濃度同樣增大到原來的2倍，從而將濃度的變化轉(zhuǎn)換為壓強的變化，根據(jù)勒夏特列原理： (1)當n>3時，增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則x%>y%。 (2)當n＝3時，增大壓強，平衡不移動，則x%＝y(tǒng)%。 (3)當n<3時，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，則x%　(2)＝　(3)< [突破訓練] 1．在一密閉容器進行的可逆反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知某時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為 0.2 mol/L、0.1 m

9、ol/L、0.2 mol/L，當反應(yīng)達到平衡時，可能存在的數(shù)據(jù)是(　　) A．SO2為0.4 mol/L，O2為0.2 mol/L B．SO2為0.25 mol/L C．SO2、SO3均為0.15 mol/L D．SO3為0.4 mol/L 解析：選B。根據(jù)可逆反應(yīng)的特點可知，無論反應(yīng)是正向移動還是逆向移動，達到平衡時SO2、SO3濃度的取值范圍均為0

10、(g)，反應(yīng)達到平衡時，PCl5所占體積分數(shù)為a%，若在同一溫度和同一容器中，最初投入的是2 mol PCl5，反應(yīng)平衡時，PCl5所占體積分數(shù)為b%，則a和b的關(guān)系是(　　) A．a(chǎn)>b B．a(chǎn)a%。 3．T ℃時，體積相等的甲、乙、丙3個密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)