本站原创在近几年的高考中,化学平衡知识是一大热点.有关化学平衡的试题在各地高考题中时有出现,包括掌握化学平衡的定义及原理、判断是否达到化学平衡、化学平衡图像的分析以及化学平衡的一些计算.化学平衡的学习在中学教学实践中是一个难点,让教师和学生感到困难重重.下面笔者结合两道例题的解析,谈谈化学平衡知识点的运用,力求对大家有所启示.
一、通过反应条件的改变,判断反应物的量和转化率
例1700℃时,向容积为4L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g).反应过程中测定的部分数据见下表（表中t
下列说法正确的是（）
A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)＝0.80/t1molL-1min-1
B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入1.20molCO和2.40molH2O,到达平衡时,n(CO2)＝0.80mol
C.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
D.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大
【解析】A,反应在t1min内的平均速率应该是t1min内H2浓度变化与t1的比值,而不是H2物质的量的变化与t1的比值.
B,因为反应前后物质的量保持不变,保持其他条件不变,平衡常数不会改变,起始时向容器中充入1.20molCO和2.40molH2O,似乎与起始时向容器中充入1.20molH2O和2.40molCO效果是一致的,到达平衡时,n(CO2)＝0.80mol.
C,原平衡常数可通过三段式列式计算（注意浓度代入）结果为1,温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,说明温度升高,平衡是向左移动的,那么正反应为放热反应.
D,保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大.
二、根据图像分析化学平衡和化学反应速率的计算
例2在1L溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)等于0.100mol/L、c(B)等于0.200mol/L及c(C)等于0mol/L.反应物A的浓度随时间的变化如下图所示.
[TPY4-2-16.TIF,BP]
请回答下列问题：
（1）与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件.所改变的条件和判断的理由分别是：②；③.
（2）实验②平衡时B的转化率为；实验③平衡时C的浓度为.
（3）该反应的λH0,判断理由是.
（4）该反应进行到4.0min时的平均反应速度率：实验②：vB等于；实验③：vc等于.
【解析】（1）②使用了催化剂.理由：从图像可看出,两者最终的平衡浓度相同,即最终的平衡状态相同,而②比①所需要的时间短,显然反应速率加快了,故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入催化剂.③升高温度.理由：因为该反应是在溶液中进行的反应,所以不可能是改变压强引起速率的改变,又由于各物质起始浓度相同,故不可能是改变浓度影响反应速率,再由于③比①达平衡所需时间短,平衡时浓度更小,故不可能是改用催化剂,而只能是升高温度来影响反应速率的.
（2）②中达平衡时A转化了0.04mol,由反应计量数可知B转化了0.08mol,所以B的转化率为40%；同样,在③中A转化了0.06mol,则生成C为0.06mol,体积不变,即平衡时c(C)等于0.06mol/L.
（3）λH>0.理由：由③和①进行对比可知,升高温度后A的平衡浓度减小,即A的转化率升高,平衡向正方向移动,而升温是向吸热的方向移动,所以正反应是吸热反应,λH>0.
（4）从图上读数,进行到4.0min时,实验②的A的浓度为0.072mol/L,则Δc(A)等于0.10-0.072等于0.028mol/L,vA等于Δc(A)/Δt等于0.028mol/L4.0min等于0007mol(Lmin)－1,所以vB等于2vA等于0.014mol(Lmin)-1,即B浓度变化的平均反应速率为0014mol(Lmin)-1；进行到4.0min时,实验③的A的浓度为0.064mol/L,则Δc(A)′等于010-0.064等于0.036mol/L,C的浓度变化Δc(C)等于Δc(A)′等于0.036mol/L,即C浓度变化的平均速率等于A浓度变化的平均速率,因为vA′等于Δc(A)′/Δt等于0.036mol/L4.0min等于0.009mol(Lmin)-1,所以C浓度变化的平均反应速率为0.009mol(Lmin)-1.
（作者单位：山东省德州市第一中学）