化学计算问题常见学科思想综述_可逆反应论文

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一、守恒思想的应用

点拨 在化学计算中常常运用的守恒法有:质量守恒、电子得失守恒、电荷守恒及能量守恒。若能从题意中找出上述关系而建立代数方程即可快捷求解。①质量守恒:在高考试题中常常用于溶液稀释、物质组成成分判断等的计算。②原子守恒:在高考中常常根据原子守恒快速建立关系式,从而达到快速解答的目的。③电荷守恒:电荷守恒主要用于电解质溶液中离子浓度大小比较或等式正确与否的判断,主要从电荷守恒和物料守恒建立关系式,然后联系题目选项进行比较分析,从而得出正确答案。电荷守恒还常常用于一些有关电解质溶液的计算,如含有多种阴、阳离子的电解质溶液中,已知溶液中其他离子浓度,求解某一一离子浓度的计算。④得失电子守恒:常常用于氧化还原反应的计算和相关概念的判断。

二、差量思想的应用

例2 把氯气通入浓氨水中,会立即发生下列反应:

点拨 利用化学反应前后物质间所出现的差量关系解决化学问题的方法就是差量法。这个差量可以是质量之差、气体体积(或压强)之差、物质的量之差、反应过程中热量的变化等。差量的大小跟参与反应的物质的有关量成正比,差量法就是借助这种比例关系来解题。差量法常分为三类:质量差、体积差、物质的量差。质量差是以一个过程中某物质始态和终态之间的质量差来进行计算的方法;体积差是以反应前后气态物质的总体积差来进行计算的方法;物质的量差大多用于气体之间的计算,由于在相同条件下气体的体积之比等于气体的物质的量之比,常把体积差与物质的量差两种方法归于一类。

三、极值思想的应用

A.2∶1

B.3∶1

C.4∶1

D.9∶2

解析 Fe与反应时,根据铁的用量不同,反应可分为两种极端情况。

(1)若Fe过量,发生反应:

点拨 1.极值法的含义

极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。它是将题设构造为问题的两个极端,然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值,进行判断分析,求得结果。

2.极值法解题的基本思路

极值法解题有三个基本思路:

(1)把可逆反应假设成向左或向右进行的完全反应。

(2)把混合物假设成纯净物。

(3)把平行反应分别假设成单一反应。

3.极值法解题的关键

紧扣题设的可能趋势,选好极端假设的落点。

4.极值法解题的优点

极值法解题的优点是将某些复杂的、难以分析清楚的化学问题假设为极值问题,使解题过程简化,解题思路清晰,把问题化繁为简,由难变易,从而提高了解题速度。

四、平均值思想的应用

五、关系式思想的应用

点拨 物质间的一种简化的计量关系式,解决多步反应,计算最简捷。多步反应中建立关系式的方法:

(1)叠加法(如利用木炭、水蒸气制取氨)

六、平衡转化思想的应用

A.两者都小于a% B.两者都大于a%

C.两者都等于a% D.无法确定

解析 根据化学方程式中的物质状态可知,M为固体,加入0.6 mol A、0.3 mol B时,M的量只要大于0.3 mol即可,而实际加入的是2 mol M,故不考虑M的量对反应的影响。该反应的条件是“恒温恒容”,x=2时,该可逆反应是一个反应前后气体分子数不相等的反应,按起始物质的量为0.6mol A、0.3 mol B、1.4 mol C、2 mol M充入容器中,根据“一边倒”原则,相当于加入2 mol A、1.mol B,故两次平衡为等效平衡,C的体积分数为a%。当x=3时,该可逆反应是一个反应前后气体分子数相等的反应,两平衡仍为等效平衡,C的体积分数仍为a%。本题答案为C。

点拨 化学平衡状态的建立与反应途径无关,无论可逆反应是从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,或从中间状态开始,只要起始投入的物质的量相当,则均可达到等效平衡状态。这里所说的“相当”即“等价转化”的意思。一种平衡状态与另一种平衡状态(如转化率、物质的量浓度、百分含量等)进行比较时,特别是涉及一些有相关配比的转化时,可假设一个虚拟的中间转化过程,把相关的数据进行等价转化,然后再与原平衡进行量的比较,并结合化学平衡移动原理推断得出正确结果。

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