一、极端假设
例1、在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)
A. SO2为0.4mol·L-1,O2为0.2mol·L-1
B. SO3为0.25mol·L-1
C. SO2、SO3均为0.15mol·L-1
D. SO3为0.4mol·L-1
分析:A项数据表明,题中0.2mol·L-1的SO3完全转化成了SO2和O2即平衡时,c(SO3)=0,这是不可能的;B项数据表明在题给浓度的基础上又有0.05mol·L-1 SO2和0.025mol·L-1 O2化合成0.05mol·L-1 SO3,这是可能的;C项数据表明SO2、SO3的浓度都是在原浓度基础上减少了0.05mol·L-1,这也是不可能的;D项数据表明SO2完全转化成了SO3,即平衡时c(SO2)=0、c(O2)=0,这也是不可能的。
答案:B
二、过程假设
例2、一容积恒定的密闭容器中盛有1mol PCl5,加热到200℃时发生反应:PCl5(g)
A. M>N
B. M<N
C. M=N
D. 无法比较
分析:两个容积相同的容器各装有1mol PCl5,建立完全相同的平衡状态,PCl5所占体积百分数为M%;以M%的两个状态(I)合并成过渡状态(Ⅱ),因外界条件不变,状态(Ⅱ)中PCl5的体积百分数仍为M%;恒温下加压,使状态(Ⅱ)体积缩小一半,则构成状态(Ⅲ),它相当于在原容器中加入2mol PCl5后达到的平衡状态。在状态(Ⅱ)→状态(Ⅲ)的过程中,因压强增加,状态(Ⅱ)中化学平衡向逆反应方向移动,PCl5的体积百分数增大,即N%>M%。其思路可用下图表示:
答案:B
三、状态假设
例3、在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:a A(g)+b B(g)
A. a+b<c
B. C的体积分数下降
C. B的浓度增大
D. A的转化率增大
分析:假设改变条件平衡不发生移动,则A的浓度应该为0.35mol·L-1,但现在为0.4mol·L-1,说明平衡向生成A的方向(逆向)移动了,则C的体积分数下降,A、B的转化率减小;扩大容积等效于减小压强,所有物质的浓度均减小,反应速率均减慢;减小压强平衡向逆反应方向移动,说明左边气体的化学计量数之和大于右边,即a+b>c。
答案:B
四、可能假设
例4、在一密闭的容器中充入2mol A和1mol B,发生反应2A(g)+B(g)
A.只能为2
B.只能为3
C.可能为2,也可能为3
D.无法确定
分析:这是一道关于在恒温恒容条件下的等效平衡问题,应该分x=3和x≠3两种情况进行分析。由题给条件分析可得C项正确。
答案:C
五、“惯性”假设
例5、在恒温恒容的密闭容器中进行反应A(g)
A. 等于20s
B. 大于20s
C. 小于20s
D. 无法判断
分析:由平均反应速率的计算公式
答案:B
六、等效假设
例6、将2.0mol SO2气体和2.0mol SO3气体混合于固定容积的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)
A. 1.6mol SO2+0.3mol O2+0.4mol SO3
B. 4.0mol SO2+1.0mol O2
C. 2.0mol SO2+1.0mol O2+2.0mol SO3
D. 3.0mol SO2+1.0mol O2+1.0mol SO3
分析:依据恒温恒容下建立等效平衡的条件:投料量相等。将备选项中O2完全转化后,得如下数据:
A. 1.0mol SO2+1.0mol SO3
B. 2.0mol SO2+2.0mol SO3
C. 4.0mol SO3
D. 1.0mol SO2+3.0mol SO3
与题干比较,可知只有B项符合题意。
答案:B
七、赋值假设
例7、下列的可逆反应在一定条件下达到平衡后,2A(g)
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
分析:假设起始容器内充入2mol A,并令p=100,即2mol A完全分解时,容器内的压强增加了一倍,从而由题中的反应式速推x=3。
答案:C
八、反证假设
例8、已知氟化氢气体中存在着下列平衡:2(HF)3
解析:设(HF)3占的体积分数为x,(HF)2占的体积分数为y,则HF占的体积分数为1-x-y。则:60x+40y+20×(1-x-y)=42,化简为2x+y=1.1,因为1-x-y>0,x+y<1,所以x=1.1-(x-y)>0.1 ,即(HF)3的体积分数必大于10%。
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