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等效平衡 一 等效平衡 1 定义 在一定条件 定温 定容或定温 定压 下 只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后 任何相同组分的分数 体积 物质的量 均相同 这样的化学平衡互称等效平衡 1 恒温 恒容下 对于有气态参与的反应且反应前后气体计量数不相等的可逆反应 等效平衡的判断方法是 二 等效平衡的类型 产生结果 各组分百分量 n c均完全相同 全等平衡 用极限转化法换算成同一边物质的物质的量与原平衡完全相同 则二平衡等效 练习1 在一个1L的密闭容器中 加入2molA和1molB 发生下述反应 达到平衡时 C的体积分数为a 维持容器的体积和温度不变 按下列配比作为起始物质 达到平衡后 C的体积分数为a 是A 3molC 1molDB 1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molDC 1molA 0 5molB 1 5molCD 4molA 2molB A B 在一定温度下 一个容积固定的密闭容器中发生反应 2A g B g 3C g D g 根据下表有关数据分析恒温 恒容下等效平衡建成的条件 a a a b a b 2 恒温 恒容下 对于有气态参与的反应且反应前后气体计量数相等的可逆反应 等效平衡的判断方法是 产生结果 用极限转化法换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同 则二平衡等效 各组分百分量相同 n c同比例变化 等比平衡 练习 对于H2 I2 g 2HI 在恒温 恒容下 按下列不同量反应等效的有 1 2 3 4 5 练习 在固定体积的密闭容器内 加入2molA 1molB 发生反应 A 气 B 气 2C 气 达到平衡时 C的质量分数为W 在相同 T V 条件下 按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W的是A 2molCB 3molCC 4molA 2molBD 1molA 2molC CD 练习 在一个1L的密闭容器中 加入2molA和1molB 发生下述反应 达到平衡时 C的浓度为1 2mol L 维持容器的体积和温度不变 按下列配比作为起始物质 达到平衡后 C的浓度仍为1 2mol L的是A 0 3molC 0 1molDB 1 6molA 0 8molB 0 6molC 0 2molDC 3molC 1molD 1molBD 4molA 2molB B 3 恒温 恒压下等效平衡的判断方法是 产生结果 各组分百分量 c相同 n同比例变化 等比平衡 与气态物质的计量数无关 用极限转化法换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同 则二平衡等效 如 常温常压下 可逆反应的起始条件如下 2SO2 O2 2SO31 2mol1mol0mol2 0mol0mol2mol3 0 5mol0 25mol1 5mol4 4mol2mol0mol5 0mol0mol1mol以上五个反应最终将达到等效平衡 练习 在一个1L的密闭容器中 加2molA1molB 发生下述反应 达到平衡时 C的浓度为1 2mol L C的体积分数为a 维持容器的压强和温度不变 按下列配比作为起始物质 达到平衡后 C的浓度仍是1 2mol L 或C的体积分数仍是a 的是A 3molC 1molDB 1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molDC 1molA 0 5molB 1 5molCD 4molA 2molB ABD 等效平衡小结 解题思想归零思想 一边倒 用极限转化法换算成同一边的物质与原平衡进行比较 判断是否为等效平衡 解题关键 首先看清条件 T V一定 还是T P一定 其次等效平衡的类型进行解题 练习 使之反应合成NH3 平衡后测得NH3的体积分数为m 若T不变 只改变起始加入量 使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m 若N2 H2 NH3的加入量用X Y Z表示应满足 1 恒定T V 1 若X 0 Y 0 则Z 2 若X 0 75 Y Z 3 X Y Z应满足的一般条件是 2mol 2 25mol 0 5mol X Z 2 1 Y 3Z 2 3 练习 在恒温 恒压的条件下 向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB 发生如下反应 3A 气 2B 气 xC 气 yD 气 达到平衡时 C的体积分数为m 若维持温度压强不变 将0 6LA 0 4LB 4LC 0 8LD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m 则X Y的值分别为 Ax 3y 1Bx 4y 1Cx 5y 1Dx 10y 2 CD 练习 在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB 发生反应 2A 气 B 气 xC 气 达到平衡后 C的体积分数为W 若维持容器体积和温度不变 按0 6molA 0 3molB和1 4molC为起始物质 达到平衡后 C的体积分数仍为W 则x值为 A 1B 2C 3D 4 BC 练习 恒温 恒压下 在一个可变容积的容器中发生如下发应 A 气 B 气 C 气 1 若开始时放入1molA和1molB 到达平衡后 生成amolC 这时A的物质的量为 2 若开始时放入3molA和3molB 到达平衡后 生成C物质的量为mol 3 若开始时放入xmolA 2molB和1molC 到达平衡后 A和C的物质的量分别是ymol和3amol 则x mol y mol 3a 1 a mol 2 3 3a 练习 某温度下 向某密闭容器中加入1molN2和3molH2 使之反应合成NH3 平衡后测得NH3的体积分数为m 若T不变 只改变起始加入量 使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m 若N2 H2 NH3的加入量用X Y Z表示应满足 2 恒定T P 1 若X 0 Y 0 则Z 2 若X 0 75 则YZ 3 X Y Z应满足的一般条件是 0 2 25mol 0 Y 3X Z 0 练习 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的物质的量分别为4mol 2mol和4mol 保持温度和压强不变 对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整 可使平衡右移的是A 均减半B 均加倍C 均增加1molD 均减少1mol C 练 在一定温度下把2molSO2和1molO2通入一个定容的密闭容器里发生反应2SO2 O22SO3 当此反应进行到一定程度时 反应混和物就处于平衡状态 现在该容器中维持温度不变 今a b c分别代表初始加入的SO2 O2和SO3的物质的量 如果a b c取不同的数值 它们必须满足一定的相互关系 才能保证达到平衡时反应混和物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同 请填写下列空白 1 若a 0 b 0 则c 2 若a 0 5 则b 和c 3 a b c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 c 另一个方程中含b c 1 在一个固定体积的密闭容器中 加入2molA和1molB 发生反应 2A 气 B 气 3C 气 D 气 达到平衡时 C的浓度为Wmol 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Wmol L的是 A 4molA 2molBB 2molA 1molB 3molC 1molDC 3molC 1molD 1molBD 3molC 1molD D 2 在固定体积的密闭容器内 加入2molA 1molB 发生反应 A 气 B 气 2C 气 达到平衡时 C的质量分数为W 在相同 T V 条件下 按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W的是A 2molCB 3molCC 4molA 2molBD 1molA 2molC AB 3 在一恒容的容器中充入2molA和1molB 发生反应2A g B g xC g 达到平衡后 C的体积分数为W 若维持容器中的容积和温度不变 按起始物质的量 A为0 6mol B为0 3mol C为1 4mol充入容器 达到平衡后 C的体积分数仍为W 则x的值为 A 只能为2B 只能为3C 可能是2 也可能是3D 无法确定 C 4 在恒温 恒压的条件下 向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB 发生如下反应 3A 气 2B 气 xC 气 yD 气 达到平衡时 C的体积分数为m 若维持温度压强不变 将0 6LA 0 4LB 4LC 0 8LD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m 则X Y的值分别为 Ax 3y 1Bx 4y 1Cx 5y 1Dx 10y 2 CD 平衡状态的有关定量计算 2 某N2和H2的混合气体的平均分子量是氢气的4 25倍 保持高温高压时有部分反应 达到平衡后 混合气体的密度比反应前增加了1 4 设反应前后同温同压 1 N2的转化率是 2 反应前后的压强之比为 1 一定T下 向盛有催化剂的一定体积的密闭容器中 通入一定量的SO3气体 发生分解并达到平衡 测得SO3的分解率为50 下列说法错误的是 平衡混合气体的平均分子量为64平衡后压强为起始压强的1 25倍混合气体的密度自始至终不变混合气体的平均分子量自始至终不变 建立平衡的条件 等效平衡 3 特殊情况恒T V或T P 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应 有 相当 的物质的量平衡关系 例 在一个固定容积的密闭容器里 保持一定温度 在一定条件下进行如下反应 A g 2B g 3C g 已知起始时加入1molA和3molB 达到平衡后 C的体积分数为W 相同实验条件下 若在同一容器中改为开始时加入2molA和8molB 达平衡时 要求C在混合物中体积分数也为W 则开始时还需加入C多少mol 建立平衡的条件 等效平衡 3 特殊情况恒T V 或T P 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应 有 相当 的物质的量平衡关系 2 在等T V条件下有下列气体反应 2A 2BC 3D 现分别从两个途径建立平衡 I A和B的起始浓度均为2mol L C和D的起始浓度分别为2mol L和6mol L 下列叙述正确的是 A 两途径最终达到平衡时 体系内混合气体的体积分数相同 B 两途径最终达到平衡时 体系内混合气体的体积分数不同 C 达平衡时 I途径的反应速率等于 途径D 达平衡时 I途径混合气体的密度是 途径混合气体密度的1 2 在恒温恒容时下列能与下图达到等效平衡的是 A 2molHIB 2molH2 2molI2C 1molH2 1molI2 2molHID 0 5molH2 0 5molI2 1molHI 110 220 220 110 ABCD 极限转化 等效平衡建成条件的探究二 在一定温度下 一个压强恒定的密闭容中发生反