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1、1 假设法在解化学平衡题中的应用- 郑州市第四中学化学组钱军 450052 高中化学化学平衡 部分理论性很强， 要求学生得具备平衡的思想，有很强的逻辑思维能力， 学生在一开始接触这部分试题时往往找不到思路，现举几例，谈谈假设法在解化学平衡试题中的应用。一、假设反应体系处于某种状态：1、假设平衡不移动： 外界条件改变时，假设平衡暂时不发生移动，将分析获得的结果和题目相应数据对比，就可知道实际平衡的移动情况，这种方法有似于数学中的反正法。例 1：在一密闭容器中，反应aA(g)bB(g) 达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的 60，则 （）A . 平衡向正
2、反应方向移动了 B .物质 A的转化率减少了C . 物质 B的质量分数增加了 D.ab 解析 ：反应达到平衡时， 将容器体积增大一倍， 我们先假设平衡不发生移动，则体系中各个物质的的物质的量是不变的，由于体积增大一倍， 那么 B物质的浓度应该是原来的 50，而题目中 B 的浓度达到了60，就说明体积增大有更多B物质生成， 平衡是向正反应方向移动的，再根据平衡移动原理可知答案为：A、C 2、假设体系有一中间平衡状态：对于在不同条件下发生的同一可逆反应，要比较相应量的大小时，可先假设有一组量在趋向平衡的过程中先处于一中间状态，平衡后在改变另一条件， 将分析获得的结果和题目相应数据对比，就可得到想要
3、的结果。例 2：把晶体 N2O4放入一固定容积的密闭容器中气化并建立N2O4（g）2NO2（g）平衡后，保持温度不变，再通入与起始时等量的N2O4气体，反应再次达平衡，则新平衡时 c（NO2）与原平衡比（）A变大B变小C不变D无法确定解析 ： 后来的量为初始量的两倍， 把后来的反应设计为2 个量初始量反应的叠加，达到一个中间平衡状态时（如图） ，再加压变为，就可知道正确选项为B。二、对物质的聚集状态或化学计量数进行假设：例 3：可逆反应 :3A(g)3B （？）+C （？） ，正反应为吸热反应。 随温度的升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断正确的是（ ) A.B 和 C可能都是固体
4、 B.B和 C一定都是气体加压T、V T、V I II T、2V N2O4xmol N2O42xmol N2O42xmol 等同名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 2 C. 若 C为固体，则 B一定是气体 D.B和 C可能都是气体解析 ：题目中的正反应吸热， 则温度升高， 平衡向正反应方向移动， 气体的平均摩尔质量变小，则B、C肯定不会都是固体或液体。接下来，我们对物质的状态进行假设，若 B、C都是气体，符合题意，若
5、B为气体， C不为气体也可以，而若 B不是气体， C为气体则不符合题意，故答案为C、D. 例 4: 向密闭的容器中充入2mol A和 1mol 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% ；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量 A：0.6mol 、B：0.3mol 、C ：1.4mol 充入容器，达到平衡后， C的体积分数仍为 w% ，则 x 的值（ ）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 ：这是一道关于在恒温恒容条件下的等效平衡问题，解题时可对方程式中的化学计量数进行假设，分x=3 和 x
6、3 两种情况进行分析。由题给条件和等效平衡理论可知答案为C。三、物质转化中的极端假设可逆反应中的各个物质只能在某一范围内变化，很难达到极限值100或 0，但是，当我们假设物质反应到一个极限值后，就可能产生一种特殊的解决问题的思路，我们称之为极端假设法。例 5：在一密闭容器中进行反应：2SO2（g）+O2(g) 2SO3(g) 。已知反应过程中某一时刻 SO2、O2、SO3的浓度分别为 0.2mol L1、0.1mol L1、0.2molL1。当反应达到平衡时，可能存在的数据是（）A. SO2为 0.4mol L1，O2为 0.2mol L1 B. SO3为 0.25mol L1C. SO2、S
7、O3均为 0.15molL1 D. SO3为 0.4mol L1解析 ：采取极端假设法， 假设 SO2和 O2全部转化为 SO3，此时，SO2和 O2的物质的量浓度都是 0，而 c（SO3）=0.4molL1，再假设 SO3全部转化为 SO2和 O2，此时，SO2和 O2的物质的量浓度分别是0.4mol L1，0.2mol L1，而 c（SO3）=0，故三物质的浓度范围分别为： 0c（SO2）0.4molL1, 0c（SO3）0.4molL1, 0c（O2）0.2molL1, 故选项 A、D是不可能的； C项数据表明 SO2、SO3的浓度都是在原浓度基础上减少了0.05mol L1，这也是不可
8、能的；答案选择B。例 6：将 2.0mol SO2气体和 2.0mol SO3气体混合于固定容积的密闭容器中，在一定条件下发生反应： 2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） ，达到平衡时 SO3为 n mol 。在相同温度下，分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时SO3等于 n mol 的是（）A. 1.6mol SO2+0.3mol O2+0.4mol SO3 B. 4.0mol SO2+1.0mol O2C. 2.0mol SO2+1.0mol O2+2.0mol SO3 D. 3.0mol SO2+1.0mol O2+1.0mol SO3解析 ：采取极端假设法。 将备选项中
9、 O2完全转化后 （即等效转化），得如下数据：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 3 A. 1.0mol SO2+1.0mol SO3 B. 2.0mol SO2+2.0mol SO3C. 4.0mol SO3 D. 1.0mol SO2+3.0mol SO3依据恒温恒容下建立等效平衡的条件，两组量若为等效平衡，进行等效果转化后对应量要相等，可知只有B项符合题意。四、假设某个影响化学平衡的条件不变例 7. 反应 2X
10、(g) Y(g)2Z(g) （正反应放热），在不同温度（T1和 T2）及压强（P1和 P2）下，产物 Z 的物质的量 n(z) 与反应时间 (t) 的关系如图所示。下述判断正确的是 ( ) AT1T2，P1P2BT1T2，P1P2CT1T2，P1P2DT1T2，P1P2 解析 ：此题出现压强、 温度、反应时间等多个变量， 不能同时确定压强和温度的大小，可先假设温度不变，如图象中的有两条含T2的曲线，根据“先拐先平”，“压强大的先平衡”，可知P1P2；再假设压强不变，找到压强相等的两条线，如图中两条含有 P2的曲线，也根据“先拐先平”和“温度高的先平衡”，可知：T1T2，答案为 C。我们通常将此法称为“定一论二”解法在解化学平衡题的时候， 只要我们把握问题实质， 正确理解题意， 灵活运用假设法，可以达到快速解题的效果，大家不妨一试。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -