Cấp độ cao: đếm hệ số khí trước khi dự đoán sự chuyển dịch
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| compression/kəmˈpreʃn/ | nén |
| gas-coefficient count/ɡæs ˌkəʊɪˈfɪʃənt kaʊnt/ | đếm hệ số khí |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Level cao: Nén hỗn hợp khí cân bằng ưu tiên phía có ít hạt khí hơn. Đếm hệ số từ phương trình cân bằng trước khi xác định sản phẩm được ưu tiên.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Đối với cân bằng khí, tăng áp suất bằng cách nén ở nhiệt độ không đổi sẽ chuyển dịch về phía có ít phân tử khí hơn trong phương trình đã cân bằng. Giảm áp suất bằng cách giãn nở ưu tiên phía có nhiều phân tử khí hơn. Đếm hệ số khí, không phải mọi nguyên tử bên trong mỗi công thức. Với N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g), vế trái có bốn phân tử khí so với hai phân tử khí của vế phải, nên nén ưu tiên amoniac.
- đếm hệ số khí: Tổng các hệ số của phương trình cân bằng cho các loài khí ở một vế; nén: Làm giảm thể tích của hỗn hợp khí đã cho để tăng áp suất ở nhiệt độ không đổi.
Đối với N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g), nén ở nhiệt độ không đổi sẽ thuận lợi cho phía nào?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Nén ủng hộ phía có SỐ LƯỢNG phân tử khí ÍT HƠN. Ở đây 1 + 3 = 4 phân tử chất tham gia chỉ trở thành 2 phân tử amoniac, nên áp suất cao hơn đẩy cân bằng về phía amoniac. Cân bằng nguyên tử không liên quan đến quy tắc đếm số phân tử khí.
Ghép mỗi thuật ngữ kỹ thuật với ý nghĩa chính xác của nó.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Sử dụng các định nghĩa để phân biệt các đại lượng và quá trình liên quan.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- Nếu số lượng phân tử khí bằng nhau ở cả hai vế, thay đổi áp suất bằng nén sẽ không gây ra sự chuyển dịch thành phần do áp suất theo mô hình này. H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) có hai phân tử ở mỗi vế. Nếu chất rắn hoặc chất lỏng xuất hiện trong phương trình được cung cấp, đừng đếm hệ số của chúng như là phân tử khí. Sự nén cũng có thể ảnh hưởng đến tốc độ bằng cách tăng nồng độ hạt khí; chỉ riêng hiệu ứng tốc độ không phải là bằng chứng cho việc chuyển dịch cân bằng.
- Viết ký hiệu trạng thái và tổng số lượng khí dưới mỗi vế. Chỉ rõ sự nén hoặc giãn nở của hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ không đổi: đơn thuần thêm một loại khí không liên quan không đủ cơ sở để áp dụng blind quy tắc mà không có mô tả về thể tích/áp suất. Đánh giá một lựa chọn công nghiệp được cung cấp dựa trên năng suất, tốc độ, chi phí thiết bị và ràng buộc vận hành. Đừng yêu cầu học sinh xây dựng bình phản ứng áp suất cao.
Hai thói quen nào sau đây giúp việc nghiên cứu hoặc mô hình trong trường hợp này trở nên thuyết phục hơn?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Việc nêu rõ các điều kiện và giả thiết giúp người khác lặp lại công việc chính xác, và ghi lại bằng chứng hỗ trợ giúp họ kiểm tra kết luận. Giấu đi các kết quả mâu thuẫn sẽ loại bỏ bằng chứng có thể thách thức một kết luận sai, và một phép đo lường không thể khẳng định một tuyên bố rộng hơn.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: trong 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g), tổng hệ số khí là ba ở vế trái và hai ở vế phải. Nén ưu tiên vế sản phẩm; giãn nở ưu tiên vế chất tham gia. Một nghìn bộ chuyển đổi thuận hóa học tương đương chuyển 3,000 phân tử khí thành 2,000, tức giảm đi 1,000 trong mô hình đếm này. Số lượng phương trình dự đoán hướng chuyển dịch, không phải tỷ lệ chuyển hóa cụ thể.
Với N₂ + 3H₂ 2NH₃ với tất cả các loài đều ở dạng khí, tìm tổng hệ số khí ở vế chất tham gia. Sử dụng cùng trình tự: đại lượng đã biết → mô hình → mối liên hệ → thế số → đơn vị và diễn giải.
Đối với N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ với tất cả các loài đều ở dạng khí, tìm tổng hệ số khí trên vế chất tham gia.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Kết quả là 4. Đã biết: N2 + 3H2 ở vế chất tham gia, cả hai đều ở trạng thái khí. Tổng hệ số khí = 1 + 3 = 4. Vế sản phẩm có 2, nên nén ủng hộ sản phẩm.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Đừng đếm nguyên tử oxy để quyết định quy tắc đếm khí. Áp suất cao không luôn ưu tiên sản phẩm; nó ưu tiên số lượng khí nhỏ hơn. Số lượng bằng nhau nghĩa là không có sự chuyển dịch do áp suất theo mô hình nén quy định, chứ không phải là tốc độ chưa bao giờ thay đổi. Toàn bộ mục nguồn này chỉ dành cho cấp độ cao.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Tăng áp suất luôn chuyển dịch cân bằng về phía sản phẩm. Nhận định này sai: Áp suất chuyển dịch cân bằng về phía có ít phân tử KHÍ hơn - bất kể phía nào. Nếu sản phẩm có nhiều phân tử khí hơn, áp suất sẽ ưu tiên phản ứng; nếu số lượng bằng nhau thì không có sự chuyển dịch.
Cấp độ cao: đếm hệ số khí trước khi dự đoán sự chuyển dịch: Nếu số lượng phân tử khí bằng nhau ở cả hai vế, thay đổi áp suất bằng nén sẽ không gây ra sự chuyển dịch thành phần do áp suất theo mô hình này. H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) có hai phân tử ở mỗi vế. Nếu chất rắn hoặc chất lỏng xuất hiện trong phương trình được cung cấp, đừng đếm hệ số của chúng như là phân tử khí. Sự nén cũng có thể ảnh hưởng đến tốc độ bằng cách tăng nồng độ hạt khí; chỉ riêng hiệu ứng tốc độ không phải là bằng chứng cho việc chuyển dịch cân bằng.
Tăng áp lực luôn làm dịch chuyển cân bằng về phía sản phẩm.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Áp suất dịch chuyển cân bằng về phía có ít phân tử KHÍ hơn - bất kỳ phía nào đó. Nếu sản phẩm có nhiều phân tử khí hơn, áp suất sẽ ủng hộ chất tham gia; số lượng bằng nhau nghĩa là không có sự dịch chuyển nào cả.
Tổng các hệ số của phương trình cân bằng cho các loài khí ở một phía: viết thuật ngữ chuyên môn.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
đếm hệ số khí có nghĩa là Tổng các hệ số của phương trình cân bằng cho các loài khí ở một phía.