等效平衡用201511

等等 效效 平平 衡衡 一 等效平衡一 等效平衡 1 定义 定义 对于同一可逆反应 当外界条件一定时 该反应无论从正反应开始 还是从逆反应开始 对于同一可逆反应 当外界条件一定时 该反应无论从正反应开始 还是从逆反应开始 或是从中间状态 既有反应物又有生成物的状态 开始 只要达到平衡时条件保持不变 或是从中间状态 既有反应物又有生成物的状态 开始 只要达到平衡时条件保持不变 加入物质的物质的量相当 则可达到相同的平衡状态 这便称为等效平衡 加入物质的物质的量相当 则可达到相同的平衡状态 这便称为等效平衡 2 等效平衡的分类 等效平衡的分类 mA 气 气 nB 气 气 pC 气 气 qD 气 气 1 定温定温 T 定容 定容 V I 类 对于类 对于 m m p q 一般的可逆反应 通过化学计量数比换算成同一边物质的物质的量一般的可逆反应 通过化学计量数比换算成同一边物质的物质的量 与原平衡相同 则二平衡等效 完全等同 与原平衡相同 则二平衡等效 完全等同 类 类 m m p q 只要反应物 只要反应物 或生成物或生成物 的物质的量的比例与原平衡相同 则二平衡等效 的物质的量的比例与原平衡相同 则二平衡等效 体积分数或物质的量分数相同体积分数或物质的量分数相同 2 定定 T 定 定 p 下下 类 换算成平衡式同一边物质的物质的量与原平衡比例相同 则达平衡后与原平衡等效 类 换算成平衡式同一边物质的物质的量与原平衡比例相同 则达平衡后与原平衡等效 体积分数或物质的量分数体积分数或物质的量分数 浓度相同浓度相同 方法 采用一边倒的分析法 采用一边倒的分析法 即将反应物都转化成生成物或将生成物转化成反应物 即将反应物都转化成生成物或将生成物转化成反应物 规律规律 1 在定 在定 T V 的情况下 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应 只要反应物的情况下 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 则两平衡等效 或生成物 的物质的量的比例与原平衡相同 则两平衡等效 定定 T V 分子数不变 量成比例即等效 分子数不变 量成比例即等效 等效类型等效类型IIIIII 条件条件恒温 恒容恒温 恒容恒温 恒容恒温 恒容恒温 恒压恒温 恒压 起始投料起始投料 换算为方程式同一边换算为方程式同一边 物质 其物质 其 量量 相同相同 换算为方程式同一边换算为方程式同一边 物质 其物质 其 量量 符合同符合同 一比例一比例 换算为方程式同一边换算为方程式同一边 物质 其物质 其 量量 符合同符合同 一比例一比例 对反应的要求对反应的要求任何可逆反应任何可逆反应 反应前 后气体体积反应前 后气体体积 相等相等 任何可逆反应任何可逆反应 质量分数质量分数 W 相同相同相同相同相同相同 浓度浓度 c相同相同成比例成比例相同 气体 相同 气体 平衡特点平衡特点 物质的量物质的量 n相同相同成比例成比例成比例成比例 例例 1 在一个固定容积的密闭容器中 加入在一个固定容积的密闭容器中 加入 2molA 和和 1molB 发生反应 发生反应 达到平衡时 达到平衡时 C 的浓度为的浓度为 cmol L 若维持容器的容积和温度不变 按下列 若维持容器的容积和温度不变 按下列 4 种配比作为种配比作为 起起 以下列物质为起始物质 达到平衡时 以下列物质为起始物质 达到平衡时 C 的浓度仍为的浓度仍为 cmol L 的是 的是 A 4molA 2molB B 2molA 1molB 3molC 1molD C 3molC 1molD 1molB D 3molC 1molD E 1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molD 例例 2 若维持容器的容积和温度不变 加入 若维持容器的容积和温度不变 加入 2molCO2 和和 2molH2 CO g H2O g CO2 g H2 g 在一个固定容积的密闭容器中达到平衡时 在一个固定容积的密闭容器中达到平衡时 CO 的浓度为的浓度为 cmol L 以下 以下 列物质为起始物质 达到平衡时 列物质为起始物质 达到平衡时 CO 的浓度仍为的浓度仍为 cmol L 则 则 A 2mol 2mol 0mol 0mol B 0mol 0mol 4mol 4mol C 1mol 1mol 1mol 1mol D 4mol 4mol 2mol 2mol 例例 3 将 将 2molSO2 和和 2molSO3 气体混合于固定体积的密闭容器中 在一定条件下发生反气体混合于固定体积的密闭容器中 在一定条件下发生反 应 应 2SO2 气气 O2 气气 2SO3 气 气 平衡时 平衡时 SO3 为为 n mol 相同温度下 分别 相同温度下 分别 按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物质 平衡时按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物质 平衡时 SO3 的物质的量等于的物质的量等于 n mol 的的 是 是 A 2mol SO2 1 molO2 B 4molSO2 1molO2 C 2molSO2 1molO2 2molSO3 D 3molSO2 1molO2 1molSO3 例例 4 在一定温度 压强下 在容积可变的密闭容器内充有 在一定温度 压强下 在容积可变的密闭容器内充有 1molA 和和 1molB 此时容积为 此时容积为 VL 保持恒温恒压 使反应 保持恒温恒压 使反应 A g B g C g 达到平衡时 达到平衡时 C 的体积分数为的体积分数为 40 试回 试回 答下列问题 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 和和 2molB 则反应达到 则反应达到 平衡时容器的容积为平衡时容器的容积为 C 的体积分数为的体积分数为 例例 5 在一个容积可变的密闭容器中 加在一个容积可变的密闭容器中 加 2molA 1molB 发生下述反应 发生下述反应 达到平衡时 达到平衡时 C 的浓度为的浓度为 1 2mol L C 的体积分数为的体积分数为 a 维持容器的压强和温度不变 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 按下列配比作为起始物质 达到平衡后 C 的浓度仍是的浓度仍是 1 2mol L 或 或 C 的体积分数仍是的体积分数仍是 a 的是 的是 A 3mol C 1mol D B 1mol A 0 5mol B 1 5mol C 0 5mol D C 1mol A 0 5mol B 1 5mol C D 4mol A 2mol B 若例 若例 2 改为恒压 恒温 改为恒压 恒温 CO 体积分数不变试分析可能性 体积分数不变试分析可能性 例 6 一定温度下 在一个容积恒定的容器中 充入 2 mol A 和 1 mol B 发生如下反应 2A g B g xC g 达到平衡后 C 的物质的量为 W mol 若维持容器的体积和温度 不变 按起始的物质的量 0 6 mol A 0 3 mol B 和 1 4 mol C 充入容器后达到平衡 C 的物 质的量为 W mol 则 x 为 A 只能为 2 B 只能为 3 C 可能为 2 也可能为 3 D 不能确定 变式训练 将例 6 中两处 C 的物质的量为 W mol 改为 C 的体积分数为 W 则 x 为 例 7 某温度下 向固定容积的密闭容器中充入 3L A 气体和 2L B 气体 发生如下反 应 3A g 2B g 2C g 2D g 达到平衡时 C 的体积分数为 p 若维持温度不变 再向容器中充入 3L A 气体和 2L B 气体 重新达到平衡时 C 的体积分数 A p B 0 的任意值 y 2 25 z 0 x y 1 3 z 0 例 3 在一个容积固定的反应器中 有一可左右滑动的密封隔板 两侧分别进行如图所示 的可逆反应 各物质的起始加入量如下 A B 和 C 均为 4 0mol D 为 6 5mol F 为 2 0mol 设 E 为 x mol 当 x 在一定范围内变化时 均可通过调节反应器的温度 使两侧反应都达到平衡 并且隔板恰好处于反应器正中位置 请填写以下空白 1 若 x 4 5 则右侧反应在起始时向 填 正反应 或 逆反应 方向进行 欲使起始反应维持向该方向进行 则 x 的最大取值应小于 2 若 x 分别为 4 5 和 5 0 则在这两种情况下 当反应平衡时 A 的物质的量是否相等 填 相等 不相等 或 不能确定 其理由是 二 等效平衡的应用二 等效平衡的应用 1 在一定温度下 把 在一定温度下 把 2molSO2 和和 1mo1O2 通入一个一定容积的密闭容器里 发生如下反通入一个一定容积的密闭容器里 发生如下反 应 应 2SO2 O2 2 SO3 一段时间后达到化学平衡状态 一段时间后达到化学平衡状态 现保持温度不变 令现保持温度不变 令 a b c 分别代表初始加入的分别代表初始加入的 SO2 O2 和和 SO3 的物质的量的物质的量 mol 如如 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 合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同 合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同 请填写下列空白 请填写下列空白 1 若若 a 0 b 0 则 则 c 2 若若 a 0 5 则 则 b 和和 C 3 a b c 必须满足的一般条件是必须满足的一般条件是 请用两个方程式表示 请用两个方程式表示 其中一个只含其中一个只含 a 和和 c 另一个只含 另一个只含 b 和和 c 2 有甲 乙两容器 甲的容积固定 乙的容积可变 在一定温度下 向甲中通入 有甲 乙两容器 甲的容积固定 乙的容积可变 在一定温度下 向甲中通入 3molN2 和和 4molH2 反应达到平衡时 生成 反应达到平衡时 生成 NH3 物质的量为物质的量为 amol 1 相同温度下 若乙中通入 相同温度下 若乙中通入 6molN2 和和 8molH2 且保持压强与甲相同 反应达到平衡 且保持压强与甲相同 反应达到平衡 时 生成时 生成 NH3 物质的量为物质的量为 bmol 则 则 b 与与 a 的关系可表示为的关系可表示为 2 若 若 1 中乙与甲的容积始终相等 达到平衡时 生成 中乙与甲的容积始终相等 达到平衡时 生成 NH3 物质的量为物质的量为 Cmol 则 则 C 与与 a 的关系可表示为的关系可表示为 3 将 将 1mol SO2 和和 1mol O2 通入密闭容器中 在一定条件下反应达到平衡 平衡体系中有通入密闭容器中 在一定条件下反应达到平衡 平衡体系中有 SO3 0 3mol 此时若移走 此时若移走 0 5mol O2 和和 0 5 mol SO2 则反应达到新平衡时 则反应达到新平衡时 SO3 的物质的的物质的 量为量为 A 0 3mol B 0 15mol C 小于小于 0 15mol D 大于大于 0 15mol 小于 小于 0 3mol 4 在恒容的密闭容器中充入 在恒容的密闭容器中充入 2molA 和和 1molB 的气体后发生反应的气体后发生反应 2A g B g xC g 达到平衡后 达到平衡后 C 的体积分数为的体积分数为 m 若维持容器容积和温度不变 按 若维持容器容积和温度不变 按 0 6molA 0 3molB 和和 1 4molC 为起始物质的量 达到平衡后 为起始物质的量 达到平衡后 C 的体积分数仍为的体积分数仍为 m 则 则 x 的值可能为 的值可能为 A 1 B 2 C 3 D 4 5 在一定容密闭容器中 保持一定的温度 在一定条件下进行以下反应 在一定容密闭容器中 保持一定的温度 在一定条件下进行以下反应 A g 2B g 3C g 已知加入 已知加入 1molA 和和 3molB 达到平衡后 生成 达到平衡后 生成 amolC 1 达到平衡时 达到平衡时 C 在反应混合物中的百分含量是在反应混合物中的百分含量是 用字母 用字母 a 表示 表示 2 在相同的实验条件下 若在同一