極值法在化學(xué)計算中的應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-08-19 22:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 d新平衡 (a－d) (a－4d) (a＋2d) 2d要求a－d﹥0、a－4d﹥0同時成立，即a﹥4d。鞏固4在一定條件下，對于可逆反應(yīng)A（g）+B（g） 2C（g）中的A、B、C的起始濃度分別為amol/L、bmol/L、cmol/L（均大于0），達(dá)到平衡后，測得A、B、。求：（1）a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是_________________、 （2） a的取值范圍是_________________。答案：（1）a=b+（2）a鞏固5 容積不變的反應(yīng)容器中,要求通過調(diào)節(jié)體系溫度使A(g)+2B(g) 2C(g)達(dá)平衡時保持氣體總物質(zhì)的量為12mol，、xmolB和2molC，欲使起始反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動,x的取值范圍為 解析：依題意:+x+212,x(逆向為物質(zhì)的量增加的反應(yīng),+x+2小于12)，一般學(xué)生都能順利解出這步，但對x的另一范圍部分學(xué)生就存在困難，若假設(shè)C（極值）能完全轉(zhuǎn)化，則x的極值馬上可得。設(shè)2molC完全轉(zhuǎn)化為A、B,則(+1)+(x+2)12,x(因C實際不能完全轉(zhuǎn)化,故(+1)+(x+2)大于12 。實際上C轉(zhuǎn)化一部分滿足12mol) x策略三 把平行反應(yīng)分別假設(shè)成單一反應(yīng)若一個體系中同時存在幾個反應(yīng)，可以利用極值法分別假設(shè)全部發(fā)生其中一個反應(yīng)從而求出兩個極端值。140132128 1 例9 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將NONO、O2的混合氣體充滿容器后倒置于水中，氣體完全溶解，溶液充滿容器。若產(chǎn)物不擴(kuò)散到容器外，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度為（ ）A、 mol?L1 B、 mol?L1 C、 mol?L1 D、 mol?L1解析：本題考查學(xué)生對NONO與O2混合氣溶于水的計算能力。由于NO2和NO的量沒有一個確定的關(guān)系，若用一般的列方程組法是很難得出結(jié)論的。因此我們只能利用極端法（把三種氣體當(dāng)作NO2與ONO與O2兩種情況分析）求出溶液濃度范圍，再根據(jù)選項確定答案。設(shè)燒瓶體積為V。若僅為NO2與O2的混合氣體，因4 NO2+O2+2H2O4HNO3則V4V5247。?mol1c(HNO3)=128mol?L1= V4V7247。?mol1c(HNO3)=1mol?L1=若僅為NO與O2的混合氣體，因4 NO2+3O2+2H2O4HNO3則現(xiàn)為NONO、O2三種氣體混合物，生成c(HNO3)應(yīng)介于二者之間，故選C。鞏固6（2005年上海卷—22） NaOH的溶液中通入一定量H2S后，將得到的溶液小心蒸干，則該無水物中一定含有的物質(zhì)是（ ）A、Na2S B、NaHS C、Na2S和NaHS D、NaOH和NaHS解析：本題采用極值法較簡單。若沒有反應(yīng)產(chǎn)物全為NaOH時，質(zhì)量為8g；若產(chǎn)物全部是Na2S時，；若產(chǎn)物全部是NaHS時。，則可能為NaOH和Na2S或Na2S和NaHS的混合物，故混合物中一定含有Na2S。策略四 用極值法把多個可能發(fā)生的反應(yīng)假設(shè)為某一反應(yīng)進(jìn)行過量分析1 當(dāng)反應(yīng)物以混合物的總質(zhì)量或總物質(zhì)的量已知時，可以利用極值假設(shè)全部是某一反應(yīng)物，然后假設(shè)全部是另一反應(yīng)物，再假設(shè)兩者則好完全反應(yīng)，從而得到解題的線索。例10： NaOH 和NaHCO3固體混合物，在密閉容器中加熱到250℃，經(jīng)過充分反應(yīng)后排除氣體，冷卻，試計算原混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析：在密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)可能有：NaOH+ NaHCO3 Na2CO3+H2O① 2NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+ H2O② 40 84 106 168 106究竟按何種情況反應(yīng)，必須判斷出NaOH與NaHCO3在反應(yīng)①中何者過量，然后才能進(jìn)行計算，借助極值法，能使判斷方便直觀。40+844040106= 固體全為NaOH，則受熱不減少，； 固體全為NaHCO3，則按②反應(yīng)，剩余固體（247。84 g/mol247。2）106 g/mol=； 固體恰好按①完全反應(yīng)，即混合物中m(NaOH)=40247。(40+84)，則m(剩余固體)= 。 ，所以NaOH過量。NaOH+ NaHCO3 Na2CO3+H2O △m40 84 106 18x= － g10gm（NaOH）= － g = 10 g m（NaOH）％ = 100％ = ％2 在關(guān)于反應(yīng)物的量不同可以發(fā)生不同反應(yīng)的化學(xué)方程式的計算中，若題目已給出生成物的總質(zhì)量或總物質(zhì)的量時，可以利用極值法假設(shè)為全部發(fā)生某一反應(yīng)求出產(chǎn)物的量，在結(jié)合題目所給數(shù)據(jù)判斷最終產(chǎn)物，進(jìn)而結(jié)合守恒關(guān)系可以求出
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