化学平衡之等效平和转化率(第7讲).doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除化学平衡之等效平和转化率一、等效平衡1.含义在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)，对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同。2分析方法按照化学方程式的化学计量数关系，把起始物转化为方程式同一半边的物质，通过对比两种情况下对应组分的起始量是相等，还是等比，来判断化学平衡是否等效。3. 分类及判断方法(1)恒温恒容条件下的体积可变反应判断方法：极值等量即等效实例：例如，一定条件下的可逆反应：2SO2O22SO32 mol1 mol0002 mol0.5 mol0.25 mol1.5 mola molb mol c mol中a、b、c三者的关系满足：ca2，c/2b1，即与上述平衡等效。各物质的物质的量、浓度、体积分数完全相同恒温条件下体积不变的反应判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。实例例如：H2(g)I2(g)2HI(g)1 mol1 mol0 mol2 mol2 mol1 mola molb molc mol 中满足a:b=1:1 ，c=0即可各物质的物质的量、浓度成比例；体积分数完全相同(2)恒温恒压条件下的体积可变反应判断方法：极值等比即等效实例例如：2SO2O2 2SO32 mol3 mol0 mol1 mol3.5 mol2 mola molb molc mol中满足(a+c):(b+c/2)=2:3即可各物质的物质的量成比例；浓度，体积分数完全相同二、转化率恒温、恒容条件一、反应物只有一种此类反应为：aA（g）bB（g）+cC（g）恒温恒容条件下，上述可逆反应达到化学平衡状态后，增加A的量，即增大了反应物的浓度根据勒沙特列原理，平衡向正反应方向移动，但反应物A的转化率的变化与气体物质的计量数有关：（1）若a=bc，则A的转化率不变；（2）若abc，则A的转化率增大；（3）若ab十c，则A的转化率减小二、反应物不止一种此类反应为：aA（g）bB（g）cC（g）+dD（g）1若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，而A的转化率减小2若按原比例同倍数增加反应物A和B的量，则平衡向正反应方向移动，而反应物转化率与化学方程式中气体物质的计量数有关：（1）若ab=cd，则A、B转化率均不变；（2）若abcd，则A、B转化率均增大；（3）若abcd，则A、B转化率均减小例题：1. 已知2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g)；H 197 kJmol1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO2和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2 ；(丙) 2 mol SO3 。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是 A容器内压强P：P甲P丙 2P乙 BSO3的质量m：m甲m丙 2m乙Cc(SO2)与c(O2)之比k：k甲k丙 k乙 D反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲G丙 2Q2. 温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t / s 0 50 150250 350n(PCl3) / mol00. 16 0. 190. 20 0. 20下列说法正确的是 A 反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)= 0. 0032 molL-1s-1 B 保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)= 0. 11 molL-1，则反应的驻H0 C 相同温度下，起始时向容器中充入1. 0 mol PCl5、0. 20 mol PCl3 和0. 20 mol Cl2，反应达到平衡前v(正)v(逆) D 相同温度下，起始时向容器中充入2. 0 mol PCl3 和2. 0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3 的转化率大于80%练习：1. 在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知 kJmol）容器甲乙丙反应物投入量1mol N2、3mol H22mol NH34mol NH3NH3的浓度（molL-1）C1C2C3反应的能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ体系压强（Pa）p1p2p3反应物转化率下列说法正确的是A B C D2. 向某密闭容器中充入1molCO和2molH2O（g），发生反应：CO+H2O (g) CO2 +H2。当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是A0.5molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2B1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2 . C0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.4molCO2+0.4molH2 D0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.5molCO2+0.5molH23. 用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：（1）已知：.反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。. H2O的电子式是_。反应A的热化学方程式是_。断开1 mol HO 键与断开 1 mol HCl 键所需能量相差约为_KJ，H2O中HO 键比HCl中HCl键（填“强”或“弱”）_。（2）对于反应A，下图是4种投料比n（HCl）：n(O2)，分别为1：1、2：1、4：1、6：1、下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。曲线b对应的投料比是_.当曲线b, c, d对应的投料比达到相同的HCI平衡转化率时，对应的反应温度与投 料比的关系是_.投料比为2:1、温度为400时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是_.答案：(1分)4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) H=115.6kJ/mol(2分)32 (2分) 强(2分)4:1(1分)投料比越高，对应的反应温度越低(2分)30.8%(2分)解析：（）由题给条件可知，4molHCl被氧化，放出热量为115.6KJ，可知H=115.6KJ/mol；由H=（生成物键能之和反应物键能之和）可得，E（HO）E（HCl）=115.6+（498（）/4=31.9，键能越大化学键越稳定越强，所以水中的HO键比氯化氢中HCl强。（2）在其他条件不变时，O2的量越大，HCl的转化率越大，由此可确定a为6:1，b为4:1，c为2:1，d为1:1；由图可知，当HCl的转化率相同时，温度由低到高的顺序是bcd，由此可确定温度与投料比的关系是：投料比越高温度越高；