逍遥学能 2010-04-24 00:01
一、列“三步曲”的思想
转化的量(或反应速率)之比等于方程式的系数比,由此结合“三步曲”解题。(“三步曲”中的各个量都必须使用同一单位)
说明:列“三步曲”是解化学平衡的基础,是高考的重点,笔者认为2007年高考中如《化学平衡》一章出现大题,一定要考如何列“三步曲”。
例1.在2 L的密闭容器中发生以下反应：
2A(g)+B(g) 2C(g)+D(g)
若最初加入的A和B都是4 mol,在前10 S 内,A的平均反应速率为0.12 mol/(L·s),则10 s 时容器中B的物质的量为( )。
A 3.4 mol B 2.8 mol C 2.4 mol D 1.2 mol
解:转化的A的物质的量为0.12 mol/(L·s)×10 s×2 L= 2.4 mol，因转化的量与系数成正比,所以B转化1.2 mol, C转化2.4 mol,D转化1.2 mol,由此有:(单位统一用物质的量)
2A(g) + B(g) 2C(g) + D(g)
起始 4 mol 4 mol 0 0
转化 2.4 mol 1.2 mol 2.4 mol 1.2 mol
1S末 1.6 mol 2.8 mol 2.4 mol 1.2 mol
答案选 B
例2.在2 L的密闭容器中发生以下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)若最初加入的A为3 mol,B为2.5 mol,5 min 后反应达平衡,测得C的平均反应速率为0.1 mol/(L·min),生成1 molD,则以下结论错误的是( )。
A.x=2 B. A的平均反应速率为0.15 mol/(L·min)
C.B的转化率为20% D. 平衡时B的浓度为0.5 mol/L
解:转化的C的物质的量为0.1 mol/(L·min)×5 min×2 L=1 mol,因反应只加了A和B,所以生成的1 mol D 就是D的转化的量,因转化的量与系数成正比,所以 B 转化0.5 mol, A转化1.5 mol,且可解出x=2,由此有:(单位统一用物质的量)
3A(g) + B(g) xC(g) + 2D(g)
起始 3 mol 2.5 mol 0 0
转化 1.5 mol 0.5 mol 1 mol 1 mol
10S末 1.5 mol 2 mol 1 mol 1 mol
因速率之比等于系数比,所以A的平均反应速率为0.15 mol/(L·min)，B的转化率为0.5/2.5×100%=20% ,平衡时B的浓度为2 mol/2L=1 mol/L
答案选 D
例3.在一密闭容器中发生以下反应A(g)+2B(g) 2C(g),若最初加入等物质的量的A和B,反应达平衡时,若混合气体中A和B的物质的量之和等于C的物质的量,则A的转化率为( )。
A.40 % B.50 % C. 60 % D.70 %
解:不妨设A和 B起始量各为1 mol, A的转化量为x,则B的转化量为2x, C的转化量为2x,由此有:(单位统一用物质的量)
A(g) + 2B(g) 2C(g)
起始 1 mol 1 mol 0
转化 x 2x 2x
平衡时 1-x 1-2x 2x
即1-x+1-2x =2x, 所以x=0.4
所以A的转化率为0.4/1×100%=40%
答案选 A
例4.一定温度下反应2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)达平衡时,n(SO2)：n(O2)：n(SO3)=2：3：4,缩小容器的体积,反应再次达到平衡时, n(O2) = 0.8 mol, n(SO3)=1.4 mol,则n(SO2)为( )。
A.0.4 mol B.0.6 mol C. 0.8 mol D. 1.2 mol
解:不妨设第一次达平衡时各物质的量分别为n(SO2)=2x ; n(O2)=3x ; n(SO3)=4x,缩小容器体积,平衡右移,设O2的转化量为y则有:(单位统一用物质的量)
2 SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g)
起始 2x 3x 4x
转化 2y y 2y
平衡时 2x-2y 3x-y 4x+2y
所以有3x-y=0.8; 4x+2y=1.4 解之: x=0.3;
y=0.1， n(SO2)=2x-2y=0.4
答案选 A