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高中化學(xué)等效平衡的解題方法與技巧分析
■劉志斌
一、恒溫恒容條件的應(yīng)用
第一,如果在化學(xué)反應(yīng)的前后,氣體分子數(shù)發(fā)生了改變,要想實(shí)現(xiàn)等效,就要等同,也就是“一邊倒”后,所對(duì)應(yīng)的摩爾數(shù)相同。
(1)如果x=0,y=0,那么z值為多少?
(2)如果x=0.5,那么,y與z值分別是多少?
(3)題目中,x、y、z三者之間所必須滿足的一般條件應(yīng)為什么?
第二,如果化學(xué)反應(yīng)前后的氣體體積不發(fā)生改變,是可逆反應(yīng),那么在“一邊倒”后,相同的起始物質(zhì)摩爾數(shù)的比值相同,就是可等效。
分析:該題型中,所參與反應(yīng)的都是氣體,而且,反應(yīng)前后,氣體的體積不發(fā)生改變,這種反應(yīng)需要實(shí)現(xiàn)新的平衡以后要等效,所以,只要“一邊倒”以后,其對(duì)應(yīng)的物質(zhì)等比即可。如果對(duì)應(yīng)物質(zhì)摩爾數(shù)比例同原有平衡相同,加入1molZ物質(zhì)能夠完全反應(yīng),那么就可以生成0.5mol的X物質(zhì)與0.5mol的Y物質(zhì),如果投入量是第一種投入方法的一半,那么壓強(qiáng)也會(huì)相應(yīng)的降低一半。然而,由于該反應(yīng)物前系數(shù)同生成物前系數(shù)的和是相等的,所以,需要加壓或者是減壓,并且平衡不移動(dòng),這就是平衡等效。所以,在兩種情況之下,Z物質(zhì)體積分?jǐn)?shù)都是一樣的,僅僅是在第二種情況下,Z物質(zhì)濃度為上一平衡狀態(tài)一半。所以,a與b的關(guān)系是相等的。
二、恒溫恒壓條件的應(yīng)用
在恒溫恒壓的情況下,不管可逆反應(yīng)在反應(yīng)前后的體積是否改變,都是等比即等效,也就是在“一邊倒”以后,所對(duì)應(yīng)的各種物質(zhì)摩爾數(shù)比值應(yīng)與原有平衡相同,也就是實(shí)現(xiàn)等效。由此可以看出,在恒溫恒壓的條件下,反應(yīng)前后的體積是否改變,該反應(yīng)都是等比即等效。在定溫定壓的條件下,化學(xué)反應(yīng)方程式為:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
途徑一起始2mol1mol0
途徑二起始4mol2mol0
如果反應(yīng)方程式是:
H2(g)+I2(g)2HI(g)
途徑一2mol1mol0
途徑二4mol2mol0
其中,上述兩個(gè)題型的途徑二就相當(dāng)于將兩個(gè)途徑一合并在一起,所以就是等效。
分析:該題目的條件是恒溫恒容,而且要求Z體積分?jǐn)?shù)始終是w,也就是等效要求。但是,方程式當(dāng)中的Z前的系數(shù)不知曉,因此,有兩種可能情況。如果a的值是4,那么反應(yīng)前后的氣體分子數(shù)不變,這種可逆反應(yīng)要等效,只要在“一邊倒”以后,所對(duì)應(yīng)的物質(zhì)摩爾數(shù)比同原有平衡相同就可以。因此,答案可以是4。那么,如果a值不是4,那么,反應(yīng)前后的氣體分子數(shù)會(huì)發(fā)生變化,這種可逆反應(yīng)就是等效就等同,也就是在“一邊倒”以后,所對(duì)應(yīng)物質(zhì)摩爾數(shù)同原有初始狀態(tài)的對(duì)應(yīng)相同就可以,那么,此時(shí)a的值就是1。
作者單位:江西省湖口中學(xué)