2022高考化学解题方法归纳等效平衡解题模式.docx
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1、2022高考化学解题方法归纳(难点20)难点20等效平衡解题模式等效平衡是指效果相同的平衡,即不管开始条件是否相同,只要平衡时各组分的质量分数相等。即可谓之等效平衡。难点磁场请试做以下题目,然后自我界定学习本篇是否需要。在一定条件下,将2.0 mol SO2和1.0 mol O2通入以下容器中:图201活塞与大气相通,维持容器内温度不变,平衡时SO2的质量分数为w。那么该容器内充入以下物质,相同条件下到达平衡时,SO2的质量分数也为w的是_。 mol SO2和2.0 mol O2B.2.0 mol SO2、1.0 mol O2和3.0 mol SO3C.3.5 mol SO3D.2.2 mol
2、 SO2和1.8 mol O2E.4.5 mol SO2、4.5 mol O2和1.2 mol SO3案例探究例题在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反响:催化剂2SO2O2 2SO3当此反响进行到一定程度时,反响混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始参加的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证到达平衡时反响混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写以下空白:(1)假设a=0,b=0,那么c=_,(2)假设a=0.5,
3、那么b=_,c=。(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c):_,_。命题意图:此题命题的根本意图在于以化学平衡这一重要的根本理论为出发点,来考查学生将具体事物抽象为一般规律的统摄思维的能力。而且由于规律是要求以数字来表示的,因而在一定程度上使试题的难度进一步增加。知识依托:化学平衡的概念及其特点。错解分析:此题切入容易(1)问较易,深入难(2)问较难、(3)问最难。试题很抽象,不能推断出第(2)问,也就不能推断出第(3)问。解题思路:解决此题有两种思维方法:归纳思维和演绎思维,都是重要的科学思维方法。方法1(归纳思维):此题对化学平衡的
4、考查由具体到抽象。这与中学现行通用教材介绍化学平衡的主导思想相一致。问题在于考生对化学平衡理解的程度。此题设置了3个小问题,思维力度逐步提高。第(1)问最容易,它可作为解答全题的根底。对于一个建立了化学平衡的可逆反响来说,无论反响是从正反响开始还是从逆反响开始,当反响进行到一定程度时,正向反响速度将与逆向反响速度相等,这样就建立了化学平衡。此时反响混合物中各成分的质量分数都保持不变。对于平衡体系:2SO2O22SO3来说,无论是从2 mol SO2和1 mol O2的混合物开始反响,还是从2 mol SO3开始反响,都将到达完全相同的化学平衡状态。按照上述分析,第(1)问的答案,显然是c=2。
5、第(2)问那么有所不同,其反响的初始态既不是2 mol SO2和1 mol O2,也不是2 mol SO3,而是包含了SO2、O2、SO3三种气体物质,且已指定SO2为0.5 mol。解这个问题的根本思路是:如果能够把参加的各初始物质的物质的量转换为等价于a=2、b=1、c=0时,就一定会使反响到达与题设相同的化学平衡状态,这样就实现了题目所提出的要求。现在题目设定a=0.5,那么对于b,符合逻辑的推断当然应该是b=0.25接着,要判断c的值,与a=2、b=1、c=0的初始状态相比较。a、b的差值分别是a=20.5=1.5b=10.25=0.75从化学方程式的化学计量数关系可知c=1.5由于题
6、设的初始状态时c=0,此处c为零与1.5之差,也即在(2)中c=1.5(前已指出a=0.5,b=0.25)。为答复第(3)问,需将(1)、(2)两问中的具体解“升华为一般解,即将具体问题抽象成普遍规律。从a=0、b=0、c=2和a=0.5、b=0.25、c=1.5两组关系中,不难发现以下两式可以成立:ac=22bc=2这是一组有普遍意义的关系式。它们相当于2 mol SO2和1 mol O2反响建立起的化学平衡或由2 mol SO3反响建立起的化学平衡时各组分的质量分数。当然,这两个式子也可以写成其他形式。方法2(演绎推理):还可以提出另外一种方法,可以通过一次计算使3个问题都得到解答。设反响
7、在题设条件(2 mol SO2与1 mol O2为起始反响物)达化学平衡时生成的SO3的物质的量为x mol,那么:2SO2O2 2SO3起始时 2 1 0平衡时2x 10.5x x设SO2、O2和SO3为起始反响物,其物质的量分别为a mol、b mol和c mol,达化学平衡时生成的SO3的物质的量为y mol,那么:2SO2O2=2SO3起始时abc平衡时ayb0.5yyc由于上述两个化学平衡是等价的,以下关系应当成立,并构成了一个方程组:2x=ay10.5x=b0.5yx=yc从上式可以得到ac=22bc=2这就是第(3)问的解。假设a=0,b=0,代入上式,得:c=2这就是第(1)问
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