等效平衡学案.doc

等效平衡学案等效平衡学案 一 概念一 概念 在一定条件 恒温恒容或恒温恒压 下 同一可逆反应体系 不管是从正反应开始 还是从逆反应开始 在达到化学平衡状态时 任何相同 组分的百分含量百分含量 体积分数 物质的量分数等 均相同 这样的化学平衡互称互称 等效平衡等效平衡 概念的理解 概念的理解 1 外界条件相同 通常可以是 恒温 恒容 恒温 恒压 2 等效平衡 与 完全相同的平衡状态 不同 等效平衡 只要求平衡 混合物中各组分的物质的量分数 或体积分数 对应相同 反应的速率 压强 等可以不同 3 平衡状态只与始态有关 而与途径无关 只要物料相当 就达到相同的平 衡状态 二 等效平衡的分类二 等效平衡的分类 在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下 三种 I I 类 恒温恒容下类 恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化气体体积发生变化的反应来说 即 V 0 的体 系 等价转化后 对应各物质起始投料的物质的量物质的量与原平衡起始态相同相同 IIII 类 恒温恒容下类 恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化气体体积没有变化的反应来说 即 V 0 的体 系 等价转化后 只要反应物 或生成物 的物质的量的比例物质的量的比例与原平衡起始 态相同 两平衡等效 IIIIII 类 恒温恒压下类 恒温恒压下对于气体体系等效转化后 要反应物 或生成物 的物质物质 的量的比例的量的比例与原平衡起始态相同 两平衡等效 解题的关键 读题时注意勾画出这些条件 读题时注意勾画出这些条件 分清类别 用相应的方法求解 我 们常采用 等价转换 的方法 分析和解决等效平衡问题 三 例题解析三 例题解析 I I 类 类 在恒温恒容下恒温恒容下 对于反应前后气体体积改变体积改变 m n p q m n p q 的反应 只 有物质的量按方程式的化学计量关系转化为转化为转化为方程式的同一边物质的方程式的同一边物质的物质物质 的量的量与原始值相同与原始值相同 二者才等效 二者才等效 例 N2 g 3H2 g 2NH3 g 起始量 1 mol 3 mol 0 mol 等效于等效于 0 0 molmol 0 0 molmol 2 2 molmol 0 50 5 molmol 1 51 5 molmol 1 1 molmol a a molmol b b molmol c c molmol 则 a b c 关系 练习 1 在一个固定体积的密闭容器中 加入 2 mol A 1 mol B 反应 2A g B g 3C g D g 达到平衡后 C 的浓度为 W mol L 若维持容器体积和 温度不变 按下列四种配比作为起始物质 达到平衡后 C 的浓度仍为 W mol L 的是 A 4 mol A 2 mol B B 2 mol A 1 mol B 3 mol C 1 mol D C 3 mol C 1 mol D 1 mol B D 3 mol C 1 mol D 2 在一定温度下 把 2 mol SO2和 1 mol O2 通入一个一定容积的密闭容器里 发生如下反应 2SO2 g O2 g 催化剂 加热 2SO3 g 当反应达到一定程度时 反应混合物就处于化学平衡状态 现在该容器维持温度不变 令 a b c 分别 代表 SO2 O2 SO3的物质的量 若 a b c 取不同的值 必须满足一定关系都 能保证达到平衡时各组分体积分数不变 则 1 a b 0 则 c 2 a 0 5 则 b c 3 a b c 的取值必须满足的一般条件是 请 用两个方程式表示 其中一个只含 a 和 c 另一个只含 b 和 c 解析 解析 1 1 c 2c 2 2 2 b 0 25b 0 25 c 1 5c 1 5 3 3 a c 2a c 2 b c 2 1b c 2 1 或 或 2b c 22b c 2 IIII 类 类 在恒温恒容下恒温恒容下 对于反应前后气体体积不变体积不变 m n p q m n p q 的可逆反应 只 要按方程式的化学计量数转化为转化为方程式的同一边物质的方程式的同一边物质的物质的量物质的量比值与原平比值与原平 衡相同衡相同 则平衡等效 则平衡等效 H2 g I2 g 2HI g 起始量 1 mol 2 mol 0 mol 等效于等效于 2 2 molmol 4 4 molmol 0 0 molmol 2 2 molmol 5 5 molmol 2 2 molmol a a molmol b b molmol c c molmol 则 a b c 关系 练习 1 某温度下 在一容积恒定的密闭容器中发生如下反应 CO g H2O g CO2 g H2 g Q 当反应达到平衡时 测得容器中各物质均为 n mol 现 欲使 H2的平衡浓度增大一倍 当其他条件不变时 下列措施可行的是 A 升高温度 B 加入催化剂 C 再加入 n mol CO n mol H2O D 再加入 2n mol CO2 2n mol H2 2 一定温度下 在恒容容器中发生如下反应 2A g B g 3C g 若反应 开始时充入 2 mol A 2 mol B 达到平衡后 A 的体积分数为 a 其他条件不变 时 下列配比做初始物质 则平衡后 A 的体积分数大于 a 的是 A 2 mol C B 2 mol A 1 mol B 1 mol He C 1 mol B 1 mol C D 2 mol A 3 mol B 3 mol C IIIIII 类 类 恒温 恒压下 对任一可逆反应 恒温 恒压下 对任一可逆反应 只要按方程式的化学计量数转化为 方程式的同一边物质的物质的量之比与原平衡相同物质的量之比与原平衡相同 达到平衡后与原平衡 等效 N2 g 3H2 g 2NH3 g 起始量 1 mol 4 mol 等效于等效于 1 51 5 molmol 6 6 molmol 0 0 molmol 0 50 5 molmol 1 1 molmol a a molmol b b molmol c c molmol 则 a b c 关系 练习 1 某恒温恒压下 向可变容积的密闭容器中 充入 3L A 和 2L B 发生 如下反应 3A g 2B g xC g yD g 达到平衡时 C 的体积分数 为 W 若维持温度 压强不变 将 0 6L A 0 4L B 4L C 和 0 8L D 作为起 始物质充入密闭容器中 达到平衡时 C 的体积分数仍为 W 则 X Y 2 全国 某温度下 在一容积可变的容器中 反应 2A g B g 2C g 达到平衡时 A B 和 C 的物质的量分别是 4mol 2 mol 4 mol 保持温度和 压强不变 对平衡混合物中作调整 平衡右移的是 A 均减半 B 均加倍 C 均加 1 mol D 均减少 1 mol 3 一定温度下 容积可变的容器中 反应 2SO2 g O2 g 催化剂 加热 2SO3 g 达到平衡时 物质的量分别为 4 mol 2 mol 4 mol 保持 P T 不变时 按 下列要求改变 达到新平衡时 各物质百分含量与原平衡相同的是 A 通入 1 mol SO3 B 通入 4 mol SO2 2 mol O2 C 通入 1 mol N2 D 各减少 1 mol 自我评价 自我评价 1 一真空密闭容器中盛有 1 mol