1、1第 6 课时 用好 3 个假设思想极 端 假 设 法 、 过 程 假 设 法 与 等 效 假 设 法 (怎 快 解 )化学平衡理论是中学化学的重点难点，也是高考的热点，每年必考，且占高考分值较大，但考生往往对此类题目感觉无从下手，不知所措。对于相对抽象和难以理解的化学平衡问题，用常规思路或常规方法不好解决时，不妨对题目中的一些条件、过程等进行假设，然后再结合已学的知识推导并得出结论，就能使复杂的问题简单化，就能使无序的问题模型化，就能轻松自如把题目解决出来，达到事半功倍的效果，常见的假设法有极端假设法、过程假设法、等效假设法。方 法 一 极 端 假 设 法 不 为 “0”原 则可逆性是化学平
2、衡的前提，反应达到平衡状态时应是反应物和生成物共存的状态，每种物质的量不为 0 即可逆反应“不为 0”原则 ；但在处理化学平衡问题时，特别是在确定某些范围或在范围中选择合适的量时，往往可用极端假设法，即假设反应不可逆，利用完全反应和完全不反应两个极值点求出反应物或生成物的物质的量。虽然这样的极值点是不可能达到的，但却可以帮助我们快速简单的确定某些数值的范围。对点练 1 在一密闭容器中进行反应：2SO 2(g)O 2(g)2SO 3(g)。已知反应过程中某一时刻 SO2、O 2、SO 3的浓度分别为 0.2 molL1 、0.1 molL1 、0.2 molL1 。当反应达到平衡时，可能存在的数
3、据是( )ASO 2为 0.4 molL1 ，O 2为 0.2 molL1BSO 3为 0.25 molL1 CSO 2、SO 3均为 0.15 molL1DSO 3为 0.4 molL1解析：选 B 采取极端假设法，假设 SO2和 O2全部转化为 SO3，此时，SO 2和 O2的浓度都是 0，而 c(SO3)0.4 molL1 ，再假设 SO3全部转化为 SO2和 O2，此时，SO 2和 O2的浓度分别是 0.4 molL1 、0.2 molL1 ，而 c(SO3) 0，故三物质的浓度范围分别为：0 c(SO2)0.4 molL1, 0 c(SO3)0.4 molL1, 0 c(O2)0.2
4、 molL1 ，故选项A、D 是不可能的；C 项数据表明 SO2、SO 3的浓度都是在原浓度基础上减少了 0.05 molL1 ，这也是不可能的。对点练 2 将 2.0 mol SO2气体和 2.0 mol 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：2SO 2(g)O 2(g)2SO 3(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( )A1.6 mol SO 20.3 mol O 20.4 mol SO 3B4.0 mol SO 21.0 mol O 2C2.0 mol SO 21.0
5、 mol O 22.0 mol SO 3D3.0 mol SO 21.0 mol O 21.0 mol SO 32解析：选 B 采取极端假设法。将备选项中 O2完全转化后(即等效转化)，得如下数据：A1.0 mol SO 21.0 mol SO 3B2.0 mol SO 22.0 mol SO 3C4.0 mol SO 3D1.0 mol SO 23.0 mol SO 3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，进行等效转化后对应量要相等。方 法 二 过 程 假 设 法 “以 退 为 进 ”原 则解题时，有时会遇到这样的问题：把一种状态与另一种状态的平衡情况 如转化率、物质的浓度及
6、含量 进行比较，因这一过程较为复杂、抽象而难以得出结论，这就需要采用“以退为进”的策略，将其假设为若干个简单的具体过程，以此为中介进行比较，然后再结合实际条件得出结论。对点练 3 把晶体 N2O4放入一固定容积的密闭容器中气化并建立 N2O4(g)2NO 2(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 N2O4的转化率与原平衡比( )A变大 B变小C不变 D无法确定解析：选 B 假设反应过程：第步两容器平衡后状态一模一样。第步撤去隔板没有任何变化。第步压缩时平衡逆向移动，故 N2O4的转化率变小，选 B。注意：加入 N2O4，该平衡正向移动，这是真实
7、存在的。运用过程假设法，推导平衡逆向移动，逆向移动是虚拟的，不是真实存在的，这一点要特别注意。对点练 4 在恒温、恒容密闭容器中发生反应：2SO 2(g)O 2(g)2SO 3(g)，原有反应物 SO2、O 2均为 1 mol，平衡后，再向容器中充入 1 mol SO2和 1 mol O2，则 SO2的转化率变化为_(填“增大” “减小”或“不变”)。解析：假设反应过程：3第步压缩时平衡正向移动，故 SO2的转化率增大。答案：增大对点练 5 某温度下，向一体积固定的密闭容器中充入 1 mol NO2气体，反应2NO2N 2O4达平衡时，测得 NO2的转化率为 a%，混合气体的总压强为 p，维持
8、温度、体积不变，向该容器中继续充入 1 mol NO2气体，再次达平衡时，测得容器中 NO2的转化率为 b%，容器内气体总压强为 p，则容器中转化率 a%_(填“” “”或“”)b%； p_(填“” “”或“”)2 p。解析：此题可假设过程如下：答案： 方 法 三 等 效 假 设 法 “一 边 倒 ”原 则化学平衡的特征之一是“同” ，即条件不变时，无论反应是从正反应开始还是从逆反应开始，或从既有反应物又有生成物的状态开始，均可达到同一平衡状态。等效假设就是通过假设，能够达到与原平衡起始物质的浓度 或物质的量 相等的情况，最终可达到同一平衡状态的方法。处理此类问题时，我们往往有目的的把起始反应
9、物或生成物折算成同一边后再进行分析，也就是“一边倒”原则。题型(一) 等温等容条件下的等效(1)反应前后气体分子数不等的可逆反应对于反应前后气体分子数不等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应化学计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应相等，则它们互为等效平衡。见下表以可逆反应：2A(g)B(g)3C(g) D(g)为例：A B C D 判断 应用 2 mol 1 mol 0 0 可确定达到平4 4 mol 2 mol 0 0 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol 0 1 mol 3 mol 1 mol 0 0 3 mol 1 mol互为等效
10、平衡衡后物质的量、质量、体积、物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同(2)反应前后气体分子数相等的可逆反应对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。见下表以可逆反应：2A(g)B(g)3C(g) D(s)为例：A B C D 判断 应用 2 mol 1 mol 0 0 4 mol 2 mol 0 0 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol 0 1 mol 3 mol 1 mol 0 0 3 mol 1 mol互为等效平衡可确定达
11、到平衡后组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同对点练 6 已知 2SO2(g)O 2(g)2SO 3(g) H197 kJmol1 。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2和 1 mol O2；(乙)1 mol SO2和 0.5 mol O2；(丙)2 mol SO 3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是( )A容器内压强 p： p 甲 p 丙 2p 乙BSO 3的质量 m： m 甲 m 丙 2m 乙C c(SO2)与 c(O2)之比为 k： k 甲 k 丙 k 乙D反应放出或吸收热量的数值 Q： Q 甲 Q 丙 2Q 乙解析：选 B 根据等效平衡原理，甲容器与丙容器中平衡属于等效平衡，平衡时有 p 甲 p 丙 ，乙容器与甲容器相比，若两个容器中 SO2转化率相同，则 p 甲 2 p 乙 ，但因甲容器中的压强比乙容器中的压强大，故甲容器中的 SO2转化率比乙容器中的大， p 甲 NC若 a b13，当 M 中放出 172.8 kJ 热量时，X 的转化率为 90%D若 a1.2， b1，并且 N 中达到平衡时体积为 2 L，此时含有 0.4 mol Z，则再通入 0.36 mol X 时， v(正)N，X 的转化率：M K10，故反应向逆反应方向进行。(0.42.4)21.362.4(0.42.4)3
