逍遥学能 2010-04-24 00:02
一、 解决取值范围的问题
例1.一定条件下,在反应2SO2 (g) +O2(g) 2SO3(g)平衡体系中：
n(SO2) =2.0 mol/L , n(O2) = 0.8 mol/L, n(SO3)=2.4 mol/L ,则 SO2 的起始浓度的范围为( )。
A . 0.4～2.0 mol/L B. 0.4～4.4 mol/L C . 0～4 mol/L D . 无法确定
解:把平衡时的量看成起始量,极限地向左转化为反应物(按SO3的量转化),则有:(单位统一用物质的量浓度)
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
起始 2.0 0.8 2.4
转化 2.4 1.2 2.4
极限I 4.4 2.0 0
极限地向右转化为生成物(按O2的量转化),则有:(单位统一用物质的量浓度)
2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)
起始 2.0 0.8 2.4
转化 1.6 0.8 1.6
极限II 0.4 0 4
答案选 B
例2.在一密闭容器中发生以下反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),若最初加入等物质的量的 CO 和 H2O 各1 mol,反应达平衡时,生成0.67 mol CO2,若在相同条件下将 H2O 的物质的量改为 4 mol。反应达平衡时生成 CO2 可能为( ) mol。
A .1.34 B.1.0 C.0.94 D. 0.52
解: H2O的物质的量改为4 mol.相当于先让1 mol CO 和1 mol H2O 反应达平衡后,再加入3 mol H2O,显然平衡右移,所以 CO2 的物质的量应大于0.67 mol,用极限法找CO2的极大值(按CO的量转化):
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
起始 1 mol 4 mol 0 0
转化 1 mol 1 mol 1 mol 1mol
极限 0 mol 3 mol 1 mol 1 mol
所以CO2的极大值为1 mol(但1不能取)
答案选C
例3. 在体积固定的密闭容器中通入A ﹑C﹑D各1 mol和x mol 的B发生反应:
A(g)+4B(g) 2C(g)+ D(g)
当x在一定范围内变化,均可通过调节反应器的温度,使反应达平衡时保持容器中气体总物质的量为5 mol,若使起始反应向正方向进行,则x的范围为（ ）。
A.1﹤x﹤2 B.1﹤x﹤5 C.2﹤x﹤4 D. 2﹤x﹤5
解: 正反应是气体物质的量减小的反应
极限① 平衡不移动气体总物质的量为5 mol 时则B应为 2 mol,显然要使平衡右移则B的物质的量应大于 2 mol；极限②B较多时,平衡极限的右移后气体总物质的量为 5 mol，(不妨按A的量转化)则
A(g) + 4B(g) 2C(g) + D(g)
起始 1 mol x 1 mol 1 mol
转化 1 mol 4 mol 2 mol 1 mol
极限 0 mol x-4 3 mol 2 mol
即x - 4 + 3 +2 =5 所以x的最大值为4(注意4不可以取)
答案选 C
二、解决等效平衡的问题
极限思想主要用于解决等效平衡问题。
(1)恒温、恒容条件下的等效平衡。
思路:用极限法处理后各物质的值对应相等(即一边倒后,值相同)
(2)恒温、恒压条件下的等效平衡。
思路:用极限法处理后各物质间的比值对应相等(即一边倒后,比值相同)。
(3)特殊情况,等体积反应(恒温)
思路:用极限法处理后各物质间的比值对应相等(即一边倒后,比值相同)。