【配套K12】[学习]2019版高考化学大一轮复习 第7章 化学反应的方向、限度与速率 增分补课9学

增分补课9
化学平衡内容是高中基础理论知识中最难理解的部分之一，要求学生具备平衡的思想，要有很强的逻辑思维能力，同学们在学习时感到特别的困难，若在平时的学习中，形成一定的解题思路则可达到事半功倍的效果。

如对于某些化学平衡问题，在解答过程中若建立“虚拟过程”模型，然后进行参照对比，可以使看似复杂的问题简单化。

过程虚拟法：就是在分析或解决问题时，根据需要和可能，虚拟出能方便解题的对象，并以此为中介，实现由条件向结论转化的思维方法。

极端假设法：是科学研究中常用的一种思维方法。

极端假设是指根据已知的条件，把复杂问题假设为处于理想的极端状态，站在极端的角度去分析、考虑问题，使其因果关系显得十分明显、简单，从而迅速地作出正确判断的方法。

增分点1 对反应过程进行“虚拟”
[知识查补]
许多情况下，对已处于平衡状态的同一个可逆反应，改变某些条件时，平衡移动的趋势并不那么容易地得出结论。

此时可以转换为效果相同，但结论可明显得出的另一种方式进行讨论，从而使问题得以较容易的解决。

在解这类题时，可以假设一个中间转化过程，以便于比较。

[增分题例]
【例1】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N2O4的转化率与原平衡比( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
【过程虚拟】
解析第①步两容器平衡后状态一模一样。

第②步撤去隔板没有任何变化。

第③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。

答案 B
【例2】在恒温、恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，原有反应物SO2、O2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”“不变”)。

【过程虚拟】
解析第③步压缩时平衡正向移动，故SO2的转化率增大。

答案增大
增分点2 对反应体系所处状态进行“虚拟”
[知识查补]
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，这种方法类似于数学中的反证法。

[增分题例]
【例3】在一密闭容器中，反应a A(g)b B(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%，下列说法正确的是( )
A.平衡向逆反应方向移动了
B.物质A的转化率减少了
C.物质B的质量分数增加了
D.a >b
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。

答案 C
【例4】 在带活塞的圆筒内装入NO 2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 (NO 2)变为原来的一半
解析 筒内气体进行可逆反应2NO 2(g)N 2O 4(g)，体积减半，也就是压缩体积至原来的12
，假设平衡不移动，压强变为原来的2倍，但压缩体积时，压强会增大，平衡正向移动，故压强小于原来的2倍。

答案 C
增分点3 对物质的聚集状态或系数进行“虚拟”
[增分题例]
【例5】 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，则下列判断不正确的是( )
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，气体的平均摩尔质量变小，则B 、C 肯定不会都是固体或液体。

我们对物质的状态进行虚拟：若B 、C 都是气体，符合题意，若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。

答案 B
【例6】 向密闭的容器中充入2 mol A 和1 mol 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：0.6 mol、B：0.3 mol、C：1.4 mol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
解析解题时可对方程式中的系数进行虚拟：
分x＝3和x≠3两种情况进行分析。

由题给条件和等效平衡理论可知，若x＝3，符合等体反应，“一边倒，判比例”若x＝2，符合非等体反应，恒温恒容“一边倒，判量等”。

答案 C
增分点4 物质转化中的“虚拟”
[知识查补]
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。

[增分题例]
【例7】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[SO3]＝0.4 mol·L－1，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0.4 mol·L－1，0.2 mol·L－1，而[SO3]＝0，故三物质的浓度范围分别为：0<[SO2]<0.4 mol·L－1，0<[SO3]<0.4 mol·L－1，0<[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。

答案 B
【例8】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.1.6 mol SO2＋0.3 mol O2＋0.4 mol SO3
B.4.0 mol SO2＋1.0 mol O2
C.2.0 mol SO2＋1.0 mol O2＋2.0 mol SO3
D.3.0 mol SO2＋1.0 mol O2＋1.0 mol SO3
解析采取极端假设法。

将备选项中O2完全转化后(即等效转化)，得如下数据：
A.1.0 mol SO2＋1.0 mol SO3
B.2.0 mol SO2＋2.0 mol SO3
C.4.0 mol SO3
D.1.0 mol SO2＋3.0 mol 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，进行等效转化后对应量要相等。

答案 B。