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等效平衡专题 1 起始C mol L 210平衡C mol L 0 80 41 2 例 2SO2 O22SO3 2SO2 O22SO3 0020 80 41 2 以上两个平衡 有什么异同 2 一定条件 温度体积一定或温度压强一定 下的同一可逆反应 只要起始组分的量相当 无论经过何种途径 达到平衡后 任何相同组分的百分含量 体积分数 物质的量分数 质量分数等 均相同 这样的化学平衡互称为等效平衡 一 等效平衡的含义 3 概念的理解 2 平衡状态 终态 只与始态有关 而与途径无关 如 无论反应从什么方向开始 投料是一次还是分成几次 扩大 缩小或缩小 扩大的过程 只要起始浓度相当 就达到等效平衡状态 3 体积分数相同 即平衡混合物各组分的百分含量对应相同 但各组分的物质的量 浓度可能不同 反应的速率 内 压强等可以不同 1 一定条件下 通常可以是 同T同V 同T同P 4 二 等效平衡的分类 1 完全等同 相同组分的百分含量 物质的量 物质的量浓度都相同 等量等效 2 比例相同 相同组分的百分含量相同 但物质的量 物质的量浓度不等 等比等效 5 无论平衡从哪个方向建立 在判断时都可根据题给条件和反应计量系数把生成物全部推算为反应物或把反应物全部推算成生成物再与原平衡加入的物质的量相比较 若物质的量 相当 则为等效平衡 等效平衡的解法 极值转换法 一边倒 6 三 等效平衡建立的规律 1 恒温恒容条件下I类 对于反应前后气体分子数不等的可逆反应 只改变起始加入情况 只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同 则二平衡等效 一边倒 投料量相同 极值等量等效 7 同 化学平衡状态只与条件有关 而与反应途径无关 N2 3H22NH3 mol L 起始浓度 130 002 起始浓度 1 314 3 8 在恒温恒容下 按不面同的投料方式进行反应平衡后各体系内相同组分浓度是否对应相同 三条途径最终达同一平衡 N2 3H22NH3 1 1mol4mol0mol 2 0mol1mol2mol 3 0 5mol2 5mol1mol 1mol 3 1 mol0mol 0 5 0 5 mol 2 5 1 5 mol0mol 9 例1在一个固定体积的密闭容器中 加入2molA和2molB 发生如下反应 2A 气 2B 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 按下列配比作为起始物质达到平衡后 C的浓度仍为Wmol L的是 A2molA 1molB 3molC 1molDB3molC 1molD 1molBC3molC 1molDD1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molD C 10 例2在一定温度下 把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器中 发生以下反应 2SO2 O22SO3 当此反应进行到一定程度时 反应混合物就处于化学平衡状态 现维持该温度不变 令a b c分别代表初始加入的SO2 O2和SO3的物质的量 mol 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合物中三种气体的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 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和c 另一个只含b和c 2 0 251 5 a c 2b c 2 1 11 例3 在一定温度下 将2molN2和6molH2充入固定容积的密闭容器中 发生N2 g 3H2 g 2NH3 g 达到化学平衡后 若保持温度不变 令a b c分别为N2 H2 NH3的物质的量 重新建立平衡 混合物中个物质的量仍和上述平衡相同 填空 若a 0 b 0 则c 若a 1 c 2 则b 若a b c取值必须满足的一般条件为 用两个式子表示 一个只含a和c 一个只含b和c 4 3 a c 2 2 b 3c 2 6 12 一 恒温恒容2 n g 0 方法 放大缩小法极限转换法或一边倒法 若平衡不移动 若平衡移动 13 恒温恒容 n g 0 非等效平衡 方法 放大缩小法 14 二 等效平衡的建成条件 判断方法及产生结果 一 恒温 恒容 2 对于气态物质反应前后分子数变化的可逆反应等效平衡的判断方法是 使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物 然后观察有关物质的物质的量是否对应相等 若相等 产生结果 各组分百分量 n c均相同 则为等效平衡 绝对等效等同平衡 mA g nB g pC g qD g m n p q n g 0 15 1 恒温恒容条件下 类 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应 只要反应物 或生成物 的物质的量的比例与原平衡相同 则二平衡等效 一边倒 投料比相同 等比等效 16 一 恒温恒容1 n g 0 方法 放大缩小法 17 等效平衡 二 恒温恒压2 n g 0 18 例1 恒温恒容时对于反应 H2 g I2 g 2HI g 下列条件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 极限转化或一边倒 19 二 等效平衡的建成条件 判断方法及产生结果 1 对于气态物质反应前后分子数不变化的可逆反应等效平衡的判断方法是 使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物 然后观察有关物质的物质的量比是否相等 若相等 产生结果 各组分百分量相同 n c同比例变化 则为等效平衡 mA g nB g pC g qD g m n p q 一 恒温 恒容 n g 0 20 例1 在一定温度下 把1molCO和2molH2O通入一个密闭容器中 发生如下反应 CO g H2O g CO2 g H2 g 一定时间后达到平衡 此时 CO的含量为p 若维持温度不变 改变起始加入物质的物质的量 平衡时CO的含量仍为p 的是 A 1molCO 2molH B 0 2molCO 0 2molH 0 8molCO 1 8molH2OC 1molCO 1molH2OD 1molCO 1molH 1molH2O BD 21 2 恒温恒压条件下 改变起始加入情况 只要按化学计量数换算成平衡式左右两边中同一边物质的物质的量之比与原平衡相同 则达平衡后与原平衡等效 一边倒 投料比相同 等比等效 22 二 恒温恒压2 n g 0 23 等效平衡 二 恒温恒压2 n g 0 24 方法 放大或缩小法 二 恒温恒压1 n g 0 25 等效平衡 二 恒温恒压1 n g 0 26 二 等效平衡的建成条件 判断方法及产生结果 与可逆反应气态物质的化学计量数无关 使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物 然后观察有关物质的物质的量比是否相等 若相等 二 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 27 在一定温度下 一个压强恒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 恒压达平衡时D的体积分数 分别选填a 或b a b a a a b a b 28 例1 温度压强不变时 将1molN2和4molH2充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中 发生N2 g 3H2 g 2NH3 g 达到化学平衡后生成amol的NH3 在相同温度和压强下 保持平衡时各组分的体积分数不变 填表 1 5a 0 0 5 2 n 4m n 3m a 29 例2 在一定温度 压强下 在容积可变的密闭容器内充有1molA和1molB 此时容积为VL 保持恒温恒压 使反应 A g B g C g 达到平衡时 C的体积分数为40 试回答下列问题 欲使温度和压强在上述条件下恒定不变 在密闭容器内充入2molA和2molB 则反应达到平衡时容器的容积为 C的体积分数为 2V 40 30 例3 在恒温恒压条件下 向可变的密闭容器中充入3LA和2LB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m 若维持温度不变 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的值可能为 A x 3 y 1B x 4 y 1C x 5 y 1D x 2 y 3 C 31 在一定条件下 恒温恒容或恒温恒压 对同一可逆反应 起始时加入物质的物质的量不同 达平衡时的状态规律如下表 32 等效平衡规律 恒温恒容条件下的等效平衡 对反应前后气体分子数不变的可逆反应 只要换算成反应物 或生成物 的物质的量的比值与原平衡相同 则二平衡等效 II 对反应前后气体分子数改变的可逆反应 只改变起始加入量 只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左或右边同一半边的物质的量与原平衡相同 则二平衡等效 恒温恒压下的等效平衡III 改变起始加入情况 只要按化学计量数换算成平衡式左或右边同一半边的物质的量的比值与原平衡相同 则二平衡等效 注 I III为相对等效 II为绝对等效 化学平衡特征和标志 33 1 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 练习 34 2 将2molSO2气体和2m