第28讲 平衡问题的“假设-等效”思维方法突破（精讲课件）-2023届高考二轮精准复习45讲（全国通用）

高中 化学 二轮精准复习45讲 平衡问题的 “假设-等效”思维方法突破 第28讲 2023 1 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,可通过建立“过程虚拟”或“等效假设”模型,然后通过“虚拟的第三平衡”与新平衡联系参照对比,就能使复杂的问题简单化、无序的问题模型化,从而就能轻松地把题目解答出来,通过对此类题目的解答,大大提升了学生的证据推理与模型认知的核心素养。 方法一　过程虚拟法——“以退为进”原则 方法解读: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。 虚拟“中间态”法构建等效平衡 (1)构建恒温恒容平衡思维模式 新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。 (2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示) 新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。 5 答案:<　< 必备知识: 本题考查的必备知识包括两个方面:一是化学平衡移动的判断;二是对勒夏特列原理的理解。 关键能力: 本题考查的关键能力侧重于分析与推测、归纳与论证能力:能够将平衡移动问题分解,通过运用相关知识,采用分析、虚拟的方法,解决化学问题的能力;在解决化学问题的过程中,运用科学的方法,初步了解化学变化规律,并对平衡移动方向做出合理的科学解释。 解题策略 “典例1”虚拟过程分析: 对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。 (1)PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g) 再充入PCl5(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率_____，PCl5(g)的百分含量_____。 提升思维能力∙深度思考 正反应 减小 增大 (3)2NO2(g) N2O4(g) 再充入NO2(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率______，NO2(g)的百分含量_____。 正反应 增大 减小 对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。 (2)2HI(g) I2(g)＋H2(g) 再充入HI(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，HI的分解率______，HI的百分含量_____。 正反应 不变 不变 考向一　对反应过程进行虚拟 A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率减少了 C.物质B的质量分数减小了 D.a>b 解析:采用过程虚拟法分析。假设体积增加一倍后,平衡不发生移动,则B的浓度变为原来的50%,而现在变为原来的60%,说明平衡正向移动,A项正确;平衡正向移动则物质A的转化率增大,B项错误;物质B增多,其质量分数增大,C项错误;体积变为原来的2倍,即减小体系压强,根据平衡正向移动,可知a<b,D项错误。 A 12 2.向带活塞的圆筒内装入NO2气体,慢慢压缩,下列叙述正确的是(　 　) A.体积减半,压强为原来的2倍 B.体积减半,压强大于原来的2倍 C.体积减半,压强增大,但小于原来的2倍 D.体积减半,达到平衡后,n(NO2)变为原来的一半 C 考向二　对物质状态进行虚拟 B A.B和C不可能一个固体、一个液体 B.B和C一定都是气体 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,气体的平均相对分子质量有变小趋势。现对物质的状态进行虚拟:若B、C都不是气体,只有A一种气体,气体平均相对分子质量不变;若B、C都是气体,气体平均相对分子质量变小;若B为气体,C不为气体,气体平均相对分子质量变小。 方法二　等效平衡法——“一边倒”原则 方法解读:在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,还是正、逆反应同时投料,达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。 典例导航 容器1 容器2 容器3 反应温度T/K 700 700 800 反应物投入量 2 mol SO2、 1 mol O2 4 mol SO3 2 mol SO2、 1 mol O2 平衡v正(SO2)/ (mol·L-1·s-1) v1 v2 v3 平衡c