Question

在一個固定體積的密閉容器中，保持一定溫度，進(jìn)行以下反應(yīng)：

    H₂（g）＋Br₂（g）＝2HBr（g）已知加入1molH₂和2molBr₂時，達(dá)到平衡后生成 a mol HBr（見下表“已知”項(xiàng)）。在相同條件下，且保持平衡時各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，對下列編號（1）～（3）的狀態(tài)，請?zhí)顚懕碇锌瞻祝?/p>

編號	起始狀態(tài)			平衡時HBr的物質(zhì)的量（mol）
	H2	Br2	HBr
已知	1	2	0	a
（1）	2	4	0
（2）			1	0.5a
（3）	m

Answer 1

編號	起如狀態(tài)			平衡時HBr的物質(zhì)的量（mol）
	H2	Br2	HBr
已知	1	2	0	a
（1）	2	4	0	2a
（2）	0	0.5	1	0.5a
（3）	m		2(n-2m)	(n-m)a

解析:

在分析中要注意到題設(shè)情景：（1）容器體積固定；

（2）反應(yīng)H₂（g）＋Br₂（g）2HBr（g）是一個氣體體積不變的反應(yīng)（壓強(qiáng)將不影響平衡）；（3）編號（1）～（3）和已知狀態(tài)達(dá)到相同的平衡狀態(tài)（各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變）；（4）達(dá)平衡時HBr在混合氣中的含量為a／3（由已知狀態(tài)推導(dǎo)）。這樣對于編號（1）起始狀態(tài)相對于已知情況相當(dāng)于壓強(qiáng)增大一倍。因此平衡不移動，達(dá)平衡時HBr的量可以由：

（反應(yīng)前、后氣體總量不變）得：x＝2a

    對于編號（2），可以先由平衡時HBr的含量不變，設(shè)體系中總的物質(zhì)的量為y，則：

                y＝1．5（mol）

再結(jié)合等效代換（按方程式系數(shù)關(guān)系），相當(dāng)于HBr起始為O時，H₂、Br₂各為O.5mol，這樣，為滿足氣體物質(zhì)的總量為1．5mol和當(dāng)起始HBr為O，H₂：Br₂＝1：2（已知起始狀態(tài)）只能是H₂為O（O．5－O．5＝O），Br₂為O．5mol（1－O．5＝O．5）。

    編號（3），先設(shè)HBr起始量為x，平衡量為y，通過等效代換轉(zhuǎn)換為如下狀態(tài)：

    H₂為m＋O．5x，Br₂為n＋O．5x，HBr為0，此時,x＝ 2（n-2m）

      混合氣總物質(zhì)的量：m＋n＋2（n—2m）＝3（n-m）

平衡混合氣中HBr含量：       y=a(n-m)

   本題考查對題設(shè)情景的閱讀理解，對隱含信息（反應(yīng)特點(diǎn)與反應(yīng)條件）的挖掘。這是解答本題的關(guān)鍵。除此本題還特別考查了由題給具體情況（各種狀態(tài)）統(tǒng)攝歸納成一般規(guī)律的能力。題給的3種狀態(tài)及設(shè)問要求，一個比一個思維層次高梯度十分明顯，層次十分清楚，測試結(jié)果也是這樣。

    有關(guān)化學(xué)平衡的理論分析題，在總復(fù)習(xí)中可以對初態(tài)與平衡態(tài)間的物料關(guān)系作如下歸納

        （1）      2A     ＋   B      2C     總量（有變化）

        初態(tài)       C₁          C₂         O      C₁＋C₂

      平衡態(tài)     C₁—2X        C₂-X       2X     C₁＋C₂－x

        （2）      A      ＋   B      2C     總量（不變）

        初態(tài)       C₁          C₂         0      C₁+C₂

      平衡態(tài)     C₁—x        C₂-x       2x     C₁＋C₂

    相應(yīng)以此關(guān)系為依據(jù)的題，只有兩類。如恒溫恒壓下

       （1）     2A       ＋   B         2C    （總量有變化）

        初態(tài)（mol）       ①   O.2O         0.10      O

                          ②   O            O       O.2O

                          ③   0.30          0.10      0

                          ④   O.10          0       0.20     

      （2）               A（g）＋ B（g）    2C（g）（總量不變）

        初態(tài)（mol）       ①   0.20      0.20      0

                          ②   0         0        0.40

                          ③   0.40      0.20      0

                          ④   0.20      0        0. 40

上述兩個反應(yīng)的①、②初態(tài)過平衡對，A、B、C的平衡物質(zhì)的量相等，且初態(tài)反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比和方程式中各物質(zhì)系數(shù)比相匹配。③、④兩種狀態(tài)達(dá)平衡時，A、B的平衡物質(zhì)的量相同，但其初態(tài)反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比和化學(xué)方程式中各物質(zhì)系數(shù)不匹配。由此可延伸出多種試題，本題就是屬于反應(yīng)（2）（總量不變）中的③、④狀況。（綜合應(yīng)用，較難）