[例2] 在一个6升的密闭容器中,放入3升X(气)和2升Y(气),在一定条件下发生下列反应:4X(气) 3Y(气) 2Q(气) nR(气)达到平衡后,容器内温度不变,混和气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小1/3,则该反应方程式中的n值是
A.3 B.4 C.5 D.6
解法一:
抓住"X浓度减少1/3",结合化学方程式的系数比等于体积比,可分别列出各物质的始态,变量和终态: 4X 3Y 2Q nR
始态3L 2L 0 0
变量-1/3*3L=1L -3/4*1L=3/4L 2/4*1L=1/2L n/4*1L=n/4L
终态3-1=2L 2-3/4==5/4L 0 1/2=1/2L 0 n/4=n/4L
由以上关系式可知,平衡后(终态)混和气体的体积为(2 5/4 1/2 n/4)L即(15 n)/4L,按题意"混和气体的压强比原来增加5%"即(15 n)/4-5=5*5%,求得n=6.
解法二:
选用差量法,按题意"混和气体的压强比原来增加5%"按题意"混和气体的压强比原来增加5%",即混和气体的体积增加了(2 3)*5%=0.25L,根据方程式,4X 3Y只能生成2Q nR,即每4体积X反应,总体积改变量为(2 n)-(4 3)=n-5,现有1/3*3L=1L的X反应,即总体积改变量为1L*[(n-5)/4]=0.25L,从而求出n=6.
解法三:
抓住"混和气体的压强比原来增加5%",得出反应由X Y开始时,平衡必定先向右移,生成了Q和R之后,压强增大,说明正反应肯定是体积增大的反应,则反应方程式中X与Y的系数之和必小于Q与R的系数之和,所以4 3<2 n,得出n>5,在四个选项中只有D中n=6符合要求,为应选答案D
本题考查的是关于化学平衡的内容.解法一是遵循化学平衡规律,按步就班的规范做法,虽然肯定能算出正确答案,但没有把握住"选择题,不问过程,只要结果"的特点,当作一道计算题来做,普通学生也起码要用5分钟完成,花的时间较多.解法二运用了差量法,以含n的体积变量(差量)来建立等式,冉峡斓豱算出了的值,但还是未能充分利用选择题的"选择"特点,用时要1分钟左右.解法三对平衡移动与体积变化的关系理解透彻,不用半分钟就可得出正确的答案.