内容正文:
化学基本理论
——化学平衡中的极端假设法、过程假设法与等效假设法
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。
可逆性是化学平衡的前提,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: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0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1。当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4 mol·L-1,O2为0.2 mol·L-1
B.SO3为0.25 mol·L-1
C.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1
D.SO3为0.4 mol·L-1
解析:选B 采取极端假设法,假设SO2和O2全部转化为SO3,此时,SO2和O2的浓度都是0,而c(SO3)=0.4 mol·L-1,再假设SO3全部转化为SO2和O2,此时,SO2和O2的浓度分别是0.4 mol·L-1、0.2 mol·L-1,而c(SO3)=0,故三物质的浓度范围分别为:0<c(SO2)<0.4 mol·L-1,0<c(SO3)<0.4 mol·L-1,0<c(O2)<0.2 mol·L-1,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0.05 mol·L-1,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:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),达