1、1molA1molB1molA1molB1molA1molB1molA1molB()()构建化学平衡模型 分析化学平衡问题兴山一中 张志龙化学平衡是历年来高考的重点和热点,但化学平衡因为难点多,内容抽象,给学生学习带来了一些困难,特别是化学平衡中的“等效平衡”更是化学平衡中的难点。为此,笔者试着用建立一种模型来分析化学平衡问题,学生比较容易接受,收到了好的效果。现分别加以例谈。一、恒温恒压条件下的平衡问题对于恒温恒压条件下的平衡问题,可借助于等效平衡来设计平衡模型,一般情况下比较容易解决。例 1、 恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:(1)若开始时放入 1molA 和 1molB
2、,到达平衡后,生成 amolC,这时 A 的物质的量为_mol。(2)若开始时放入 3molA 和 3molB,到达平衡后,生成 C 的物质的量为_mol。解析:(1)由反应式 起始物质的量(mol) 1 1 0变化的物质的量(mol) x x x平衡时物质的量(mol) 1-x 1-x x依题意:x=amol,在此,A 的物质的量为(1-a)mol。(2)开始时放入 3molA 和 3molB,要维持温度和压强恒定,可用等效法求解。建立如下模型:1molA 和 1 molB 放入容积为 VL 的容器中,达到平衡后 C 为 amol。我们把(2)想象成 3 个容积均为 VL 的容器中各放入 1
3、molA 和 1 molB,如上图 () ,三个容器建立的平衡状态与()建立的平衡状态完全相同,每个容器中均含有 amolC。因此, (2)中达到平衡后有 3amolC。二、恒温恒容条件下的平衡问题恒温恒容条件下的平衡问题一般来说比恒温恒压条件下的要复杂,可应用过程假设法进行分析。即根据已知条件,先合理变换条件,使之成为等效平衡;然后将体系恢复为原条件,再根据平衡移动原理,对结果进行处理,可用图表示为改变条件已知条件(原平衡)等效平衡(与原平衡)新平衡(即已知条件下的平衡)(增大)或缩小容积恢复原条件(缩小)或扩大容积通过建立上述平衡模型,将其假设为若干个简单的具体的过程,会使一些问题变的简捷
4、明了,从而得以解决。例 2、一定温度下,将 a mol PCl5 通往一容积不变的密闭容器中达如下平衡:PCl 5 gPCl3 g Cl 2 g ,此时平衡混合气体的压强为 P1,再向容器中通入 a mol PCl5,恒温下再度达到平衡后压强变为 P2,则 P1 与 P2 的关系是 A 2P1P 2 B 2P1P 2 C 2P1P 2 D P12P 2解析:题意的变化过程如下图所示:恒温恒压合并() ()() 是的等效平衡,由变为时,体积缩小一倍,可转化为压强增大一倍来考虑平衡移动。但由于增大压强,对此可逆反应来说,平衡向逆反应方向进行,因而增大的压强就会小于原压强的 2 倍。故本题答案为 B
5、。例 3、X 1 和 X2 分别为两个恒容容器中平衡体系 A(g) 2B(g)和 2A(g) B(g)的转化率,在温度不变的情况下均增加 A 的物质的量,下列判断正确的是( )A. X1 降低、X 2 增大 B.X1 、X 2 均降低C. X1 增大、X 2 降低 D.X1 增大、X 2 增大 解析:若开始时向容器中放入 1molA 建立平衡 A(g) 2B(g),保持温度和容积不变,在平衡的基础上增加 1molA 建立新的平衡,建立如下模型:体积为 VL 体积为 2VL 体积为 VL 假设将容积扩大 1 倍进行反应,建立的平衡状态相同,两容器中 A 的转化率相同,平衡后再将容器压缩一半。由于在压缩的过程中化学平衡向逆向移动,因此 A 的转化率降低。同理,对于反应 2A(g) B(g),由于在压缩的过程中化学平衡向正向移动,因此 A的转化率增大。故本题答案为 A。应用上述方法教学后,绝大部分学生认为:思路清晰、方法易学、有钻研兴趣。学生作业和测试结果均是做题快,准确度高。amolPCl5amolPCl5l2amolPCl5 2amolPCl51molA 1molA1molA