等效平衡1.doc

处理等效平衡的方法05-江苏-18一定温度下，在恒容密闭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和2 mol B，达平衡后A的体积分数为a %。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a %的是A2 mol C B2 mol A、1 mol B和1 mol He（不参加反应）C1 mol B和1 mol C D2 mol A、3 mol B和3 mol CO+H2O(g) CO2+H2 1200 0C 1L密闭容器中C(CO)C(H2O)C(CO2)C(H2)第一次t00.010.0100t末0.0060.0060.0040.004第二次t0000.010.01t末0.0060.0060.0040.004第三次t00.0030.0030.0070.007t末0.0060.0060.0040.004CO(g)H2O(g)CO2 (g)H2(g) 反应中起始和平衡时各物质的浓度(800)起始时各物质的浓度(mol/L)平衡时各物质的浓度(mol/L)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)0.0100.010000.0050.0050.0100.0100.0050.0050.0030.0030.0050.0050.0070.0070.0050.0050.0050.0050.0050.005知识整理：在一定外界条件下（相同条件下(恒温、恒容或恒温、恒压)），对同一可逆反应体系，虽然途径不同（无论是从正反应开始还是从逆反应开始进行，还是正反应和逆反应同时开始）虽然起始时加入物质的物质的量不同（改变起始加入情况），只要起始量相当或按化学计量数换算成化学方程式同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，达到化学平衡时可以达到相同的平衡状态（即与原平衡等效），即任何相同组分的分数(体积分数、物质的量分数、质量分数）均相同（任何相同物质的含量相同），这样所建立的化学平衡互称为等效平衡。可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。等效平衡的建立与途径无关，与外界条件和物质用量有关。如：常温常压下，可逆反应的起始条件如下1） 2 mol 1 mol 0 mol2） 0 mol 0 mol 2 mol3）0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol以上三个反应最终将达到等效平衡。判断等效平衡的方法：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数量是否相当。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：一、恒温恒容(定T、V)的等效平衡1在定T、V条件下，对于反应前后气体体积改变的反应：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时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。2在定T、V条件下，对于反应前后气体体积不变的反应：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。二、恒温恒压(定T、P)的等效平衡在定T、P条件下：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比。即：对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言，恒容容器中要想达到同一平衡状态，投料量必须相同；恒压容器中要想达到同一平衡状态，投料量可以不同，但投入的比例得相同。 等效平衡规律 条件等效条件结果恒温恒容(n(g) 0 )投料换算成相同物质表示时量相同两次平衡时各组分n、C、均相同恒温恒容(n(g) = 0 )投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分相同，n、C同比例变化恒温恒压投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分、C相同，n同比例变化相同平衡、相似平衡、等效平衡和等变平衡相同平衡：指初始量不同而建立的平衡状态完全相同的平衡。求同平衡是指求建立相同平衡状态的计算问题，它是化学平衡计算的一类新题型。这类计算问题是从教材中的平衡定义引入得出的，其内容是：一定条件下的可逆反应，无论从正反应起，还是从逆反应起，还是从正、逆反应同时开始，只要条件不变，都可建立相同的平衡状态。对于这种相同平衡状态的规律是：1该类问题的标准态是：从正反应开始，反应物的初始量的数值为化学计量数(注意：不是化学计量数比！)。2从逆反应开始，生成物的初始量的数值为化学计量数时，可建立与上述标准态相同的平衡状态。3当从正、逆反应同时开始时，反应物之间、生成物之间、反应物和生成物的初始量具有如下的关系：反应物之间或生成物之间是化学计量数之比关系，某一反应物的初始量与化学计量数之比加上生成物的初始量与化学计量数之比等于1。如： mA(g)nB(g) pC(g) qD(g)(1) m n 0 0 (标准态)(2) 0 0 p q (从逆反应开始)(3) a b c d (从正、逆反应同时开始) am，bn ab = mn cd = pq a/m C/p 1， a/m d/q1， b/n C/p 1 ， b/n d/q 1。一定条件下的可逆反应，当两组反应物的初始量是化学计量数之比的倍数时，可将反应式中各物质的化学计量数增大相应倍数，并以此作为标准态，这时也是相同平衡状态的计算问题。相似平衡：对于一可逆反应达到平衡状态后，反应物及生成物的三种量（初始量、变化量和平衡量）存在着一定的关系。( 1) 反应物和生成物的变化量始终是化学计量数之比的关系。(2)如果反应物的初始量是化学计量数之比关系，那么它们的变化量和平衡量都是化学计量数之比关系；如果反应物的初始量不是化学计量数之比关系，那么它们的平衡量也不是化学计量数之比关系。（生成物也相同）)对于一可逆反应达到平衡状态后，反应物及生成物存在着几组不同的的初始量时，若是符合标准态时存在前述相同平衡的规律及关系。如果反应物的初始量不是化学计量数的倍数关系时，则存在以下关系：(1) 反应物及生成物的变化量始终是化学计量数关系。(2) 如果反应物的两组初始量是倍数关系，则对应的变化量及平衡量也是倍数关系。如果反应物的两组初始量不是倍数关系，则对应的平衡量也不会是倍数关系。(生成物也相同如果所给反应是一个反应前后气态物质总体积不变的反应，压强增大或减小不能使化学平衡移动；成倍地增加反应物或生成物的量，平衡状态也不会改变。以上两种情况所涉及的某些平衡量间存在一定的对应关系。我们姑且把它叫做相似平衡。它们可能是相同平衡状态，但某些量存在倍数关系。如果两个化学平衡状态相似，则应符合相似平衡原理(简称相似原理)。相似平衡原理：对于两个相似平衡，各对应物质的平衡量的比值应相等。或任一物质平衡时物质的量或体积百分含量相同。若存在下面两个相似平衡：mA(g)nB(g) pC(g) qD(g) mA(g) nB(g) pC(g) qD(g) a1 b1 c1 d1 a2 b2 c2 d2 x1 y1 z1 w1 x2 y2 z2 w2则： 一定条件下的可逆反应，当两组反应物的初始量成化学计量数比关系时，即可建立与标准态相似的平衡状态。对于2HI(g) H2(g)I2(g) 这类可逆反应，改变压强或同倍改变容器体积时，也可以得到相似平衡。如果反应物的初始量不是化学计量数关系，只要两组反应物的初始量成倍数关系，也可以建立相似平衡的关系。等效平衡问题：指利用等效平衡(、相同平衡或相似平衡)来进行的有关判断和计算问题，即利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态-相同平衡进行有关问题的分析、判断，或利用相似平衡的相似原理进行有关量的计算。所以等效平衡也是一种思维分析方式和解题方法。这种方法往往用在相似平衡的计算中。由上叙述可知，相同平衡、相似平衡和等效平衡是不同的，相同平衡是指有关同一平衡状态的一类计算，相似平衡是指几个不同但有着比值关系的平衡的一类计算，而等效平衡则是利用平衡等效来解题的一种思维方式和解题方法。建立相同平衡或相似平衡与外界条件有关，一是恒温恒容，一是恒温恒压。在恒温、恒容下，对于象2X(（g)）Y（(g)） 2Z(（g)）这种类型(反应前后气体的体积数不等)的平衡反应，只要能使各物质的初始物质的量分别相等，就可以建立相同平衡。两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等。而对于X（g）Y（g） 2Z（g）这种类型(反应前后气体的体积分数相等的平衡反应，只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等；而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例。在恒温、恒压下，只要使各物质初始浓度相等即可建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中的正、逆反应速率、各组分平衡时的物质的量浓度、物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等；而两平衡中各组分平衡时的物质的量等对应成比例。等变平衡：如果两反应物的初始量的数值之和为它们化学计量数之和，在相同条件下达到的平衡状态与标准态达到的平衡状态的某一反应物或某一生成物的百分含量相同，则这两种状态下反应物和生成物的变化量是相同的，这类问题叫等变平衡问题。等变平衡问题需要求的是两反应物的初始量之间的关系。这种问题可采用极限分析法或一般形式的推导。如有下列可逆反应，且两组不同的初始量所建立的两种平衡状态存在等变平衡关系，则则这两种状态下反应物和生成物的变化量是相同的，并且存在以下的关系：mA(g) nB(g) pC(g)qD(g) a b c d x y z w (1) abmn，(2) 设xy， 例：已知T、P kPa时，往容积可变的密闭容器中充入2 mol X和1 mol Y，此时容积为V L。保持恒温恒压，使反应：2X(g)Y(g) 2Z(g) 达到平衡时，Z的体积分数为0.4。试回答下列有关问题：(1) 使温度和压强在上述条件下恒定不变，再往上述密闭容器内充入4 mol Z，则反应达到平衡时，容器的容积为 ，Z的体积分数为 。(2) 若另选一容积固定不变的密闭容器，仍控制温度为T，使4 mol X和2 mol Y反应达到平衡状态时，Z的体积分数仍为0.4，则该密闭容器的容积为 。(3) 若控制温度仍为T，另选一容积为V L的固定不变的密闭容器，往其中充入一定量的X和Y，使反应达到平衡，这时Z的体积分数仍为0.4。则充入的X和Y的物质的量应满足的关系是：a n(Y)n(X)b n(Y)，其中a为 ，b为 。答：(1) V L；0.4 (2) V L (3) 0.5；51等效平衡解题模式等效平衡是指效果相同的平衡，即不论开始条件是否相同，只要平衡时各组分的质量分数相等。即可谓之等效平衡。难点磁场请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。在一定条件下，将2.0 mol SO2和1.0 mol O2通入下列容器中：图201活塞与大气相通，维持容器内温度不变，平衡时SO2的质量分数为w。则该容器内充入下列物质，相同条件下达到平衡时，SO2的质量分数也为w的是_。A.4.0 mol SO2和2.0 mol O2B.2.0 mol SO2、1.0 mol O2和3.0 mol SO3C.3.5 mol SO3D.2.2 mol SO2和1.8 mol O2E.4.5 mol SO2、4.5 mol O2和1.2 mol SO3案例探究例题在一定温度下，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：2SO2O2 2SO3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。现在该容器中，维持温度不变，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=_，c= 。(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(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)：_，_。命题意图：本题命题的基本意图在于以化学平衡这一重要的基本理论为出发点，来考查学生将具体事物抽象为一般规律的统摄思维的能力。而且由于规律是要求以数字来表示的，因而在一定程度上使试题的难度进一步增加。知识依托：化学平衡的概念及其特点。错解分析：本题切入容易(1)问较易，深入难(2)问较难、(3)问最难。试题很抽象，不能推断出第(2)问，也就不能推断出第(3)问。解题思路：解决本题有两种思维方法：归纳思维和演绎思维，都是重要的科学思维方法。方法1(归纳思维)：本题对化学平衡的考查由具体到抽象。这与中学现行通用教材介绍化学平衡的主导思想相一致。问题在于考生对化学平衡理解的程度。本题设置了3个小问题，思维力度逐步提高。第(1)问最容易，它可作为解答全题的基础。对于一个建立了化学平衡的可逆反应来说，无论反应是从正反应开始还是从逆反应开始，当反应进行到一定程度时，正向反应速度将与逆向反应速度相等，这样就建立了化学平衡。此时反应混合物中各成分的质量分数都保持不变。对于平衡体系：2SO2O2 2SO3来说，无论是从2 mol SO2和1 mol O2的混合物开始反应，还是从2 mol SO3开始反应，都将达到完全相同的化学平衡状态。按照上述分析，第(1)问的答案，显然是c=2。第(2)问则有所不同，其反应的初始态既不是2 mol SO2和1 mol O2，也不是2 mol SO3，而是包含了SO2、O2、SO3三种气体物质，且已指定SO2为0.5 mol。解这个问题的基本思路是：如果能够把加入的各初始物质的物质的量转换为等价于a=2、b=1、c=0时，就一定会使反应达到与题设相同的化学平衡状态，这样就实现了题目所提出的要求。现在题目设定a=0.5，那么对于b，符合逻辑的推断当然应该是b=0.25接着，要判断c的值，与a=2、b=1、c=0的初始状态相比较。a、b的差值分别是a=20.5=1.5b=10.25=0.75从化学方程式的化学计量数关系可知c=1.5由于题设的初始状态时c=0，此处c为零与1.5之差，也即在(2)中c=1.5(前已指出a=0.5，b=0.25)。为回答第(3)问，需将(1)、(2)两问中的具体解“升华”为一般解，即将具体问题抽象成普遍规律。从a=0、b=0、c=2和a=0.5、b=0.25、c=1.5两组关系中，不难发现下列两式可以成立：ac=22bc=2这是一组有普遍意义的关系式。它们相当于2 mol SO2和1 mol O2反应建立起的化学平衡或由2 mol SO3反应建立起的化学平衡时各组分的质量分数。当然，这两个式子也可以写成其他形式。方法2(演绎推理)：还可以提出另外一种方法，可以通过一次计算使3个问题都得到解答。设反应在题设条件(2 mol SO2与1 mol O2为起始反应物)达化学平衡时生成的SO3的物质的量为x mol，则：2SO2O2 2SO3起始时 2 1 0平衡时2x 10.5x x设SO2、O2和SO3为起始反应物，其物质的量分别为a mol、b mol和c mol，达化学平衡时生成的SO3的物质的量为y mol，则：2SO2O2=2SO3起始时a b c平衡时ay b0.5y yc由于上述两个化学平衡是等价的，下列关系应当成立，并构成了一个方程组：2x=ay10.5x=b0.5yx=yc从上式可以得到ac=22bc=2这就是第(3)问的解。若a=0，b=0，代入上式，得：c=2这就是第(1)问的解。若a=0.5，代入上式，得：b=0.25，c=1.5这就是第(2)问的解。答案：(1)2 (2)0.251.5 (3)ac=22bc=2锦囊妙计1.恒温恒容条件下的等效平衡恒温恒容条件下，建立等效平衡的条件是：反应物投料量相当。如在t的V L恒温恒容甲、乙两容器中，甲中投入2 mol SO2和1 mol O2，乙中投入2mol SO3，平衡时两容器中SO3的体积分数相等。若某平衡反应为：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)且mn=pq，则压强对平衡无影响，这时建立等效平衡的条件是：相同反应物的投料比相等；若投料物质不一样时，可依反应方程式转化后再作比较。如温度t、体积为V L的甲、乙两恒温恒容容器中，甲中充入1 mol的I2蒸气和1 mol的H2，乙中充入3 mol的I2蒸气和3 mol的H2，那么平衡时，甲、乙两容器中HI的体积分数相同。2.恒温恒压条件下的等效平衡恒温恒压条件下，建立等效平衡的条件是：相同反应物的投料比相等。若投料物质不相同时，可依反应方程式完全转化后作比较。如3 L带活塞的甲、乙两容器，保持 t和1标准大气压，甲中投入2 mol N2和5 mol H2，乙中投入4 mol N2和10 mol H2，建立平衡时，两容器中NH3体积分数相等。歼灭难点训练1.()将2.0 mol SO2气体和2.0 mol SO3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：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，达到平衡时SO3为n mol。在相同温度下，分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时SO3等于n mol的是( )A.1.6 mol SO20.3 mol O20.4 mol SO3B.4.0 mol SO21.0 mol O2C.2.0 mol SO21.0 mol O22.0 mol SO3D.3.0 mol SO21.0 mol O21.0 mol SO32.()在一固定容积的密闭容器中，充入2.0 mol A和1.0 mol B发生如下反应：2A(g)B(g) xC(g)达到平衡后，C的体积分数为(C)。若维持容器体积和温度不变，改为充入0.6 mol A、0.3 mol B和1.4 mol C为起始物质，反应达平衡后，C的体积分数也为(C)，则x可能为( )A.1B.2C.3D.43.()在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：H2(g)Br2(g) 2HBr(g)已知加入1 mol H2和2 mol Br2时，达到平衡后生成a mol HBr(见下表的“已知”项)，在相同条件下，且保持平衡时各组分的含量不变，对下列编号(1)(3)的状态，填写表中的空白。4.()在一定温度下，把2.0体积N2和6.0体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通，如图202所示。容器中发生的反应如下：N23H22NH3(正反应放热) 图202若反应达到平衡后，测得混合气体为7.0体积。试回答：(1)保持上述反应温度不变，设a、b、c(ab=13)分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积，如果反应达到平衡后，混合气体中各物质的体积分数仍与上述平衡完全相同。那么：若a=1.0，c=2.0，则b=_。在此情况下，反应起始时将向_方向进行(填“正”或“逆)。若规定起始时反应向逆方向进行，则c的范围是_。(用含a、b的式子表示)。(2)在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是_，原因是_。附：参考答案难点磁场提示：题设条件为恒温恒压，凡通入SO2和O2物质的量比与题干相同者都符合题意，不论SO3通入多少，都符合题意。答案：ABC歼灭难点训练1.提示：依据恒温恒容下建立等效平衡的条件：投料量相等，将备选项中O2完全转化后，得如下数据：A.1.0 mol SO21.0 mol SO3B.2.0 mol SO22.0 mol SO3C.4.0 mol SO3D.1.0 mol SO23.0 mol SO3与题干比较，可知只有B符合题意。答案：B2.解析：恒温恒容条件下，建立等效平衡的条件有两种情况：当反应物的计量数之和不等于生成物的计量数之和时，必须投料量相等(若投料物质不一样，则应依化学方程式转化后再作比较)；当反应物的计量数之和等于生成物的计算数之和时，投料比相等亦可(若投料物质不一样，则应依化学方程式转化后再作比较)。依据前一种观点，可知B项可选；依据后一种观点，可知C项可选。答案：BC3.解析：“平衡不因压强的改变而移动”是此题一个很重要的已知条件。H2(g)+Br(g)2HBr(g) n平（HBr） (m0.5x)(n0.5x)y=12a解之，x=2(n2m)，y=(nm)a。答案：(1)2a(2)0 0.5(3)2(n2m)(nm)a4.解析：(1)题设反应是在恒温恒压下进行的，恒温恒压建立等效平衡的条件是：相同物质的投料比相等(若投料物质不一样，可依化学方程式转化后再作比较)。就本题而言，不论向原平衡体系中充入任意体积的NH3，还是充入任意体积的比例符合V(N2)V(H2)=2.06.0=13的N2和H2的混合气体，建立新平衡后，混合气体中各气体的体积分数都与原平衡体系中同种物质的体积分数相同。先求原平衡体系中N2、H2、NH3的体积：V(N2)、V(H2)、V(NH3)N23H22NH3V132 1322.0V(N2)6.0V(H2) V (NH3) 2.06.07.0V(N2)=1.5，V(H2)=4.5，V(NH3)=1.0则a=1.0，c=2.0时，b的求法为N23H22NH3V平1.54.51.01.0b2.0因为NH3投入的多少对等效平衡无影响，所以 b=3.0若求起始时，反应向逆反应方向进行的c的范围，须先求加入多少c平衡不移动，即在已充入a体积N2和b体积H2的前提下，先求c的平衡不动量。当然，这时a、b应为已知量。设平衡不移动时充入NH3的体积为xN23H2 2NH3V平 1.5 4.5 1.0abx则当时，平衡不移动，解得：x= (或x=)所以，当c(或c)时；起始时反应逆向进行。答案：(1)3.0逆c (或c)(2)适当降温或加压降温或加压，平衡向正反应方向移动，气体总物质的量减少经典例题例1在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应2A(g)B(g) 2C(g)，达到平衡时，C的物质的量浓度为K mol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，A4 molA+2 molB B2 molA+1 molB+2 molC C2 molC+1 molB D2 molC E1 molA+0.5 molB+1 molC 达到平衡后，C的物质的量浓度仍是K mol/L的是（ DE ） A项平衡时，c(C)与2K mol/L的关系？分析： W W 2W 扩大一倍 若平衡不动，则C2K mol/L，现右移2K mol/L 平衡时各选项中C的平衡浓度c(C)的大小顺序。分析：C项相当于D、E项达平衡基础上，再加1molB，右移，c(C)增大，ABCDE 若令a、b、c分别代表初始加入的A、B、C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，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同，填写：若a0，b0，则c_2_。若a0.5，b0，则b_0.25_，c_1.5_。a、b、c的取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表示，一个只含a、c，另一个只含b、c）：_ac2_；_bc/21_。解析：a molA+b molB+c molC等价转化a molA+b molB+(c molA+c/2 molB)例2可逆反应2A(g)3B(g) xC(g)4D(g)。若按下列两种配比：0.8molA、1.2molB、1.2molC、2.4molD；a molA、b molB、0.6molC、1.2molD将它们放入一个容积不变的密闭容器中，保持温度不变，达到平衡后，C的百分含量相同，则a_1.4_，b_2.1_，方程式中C的计量数为_2_。解析： 2A(g) 3B(g) xC(g) 4D(g) 0.8 1.2 1.2 2.4等价转化 (0.8+1.2) (20.8+2.4)以A计：a mol b molB 0.6molC 1.2mol等价转化 (a+0.6) (2a+1.2) 0.8+1.2a+0.6 20.8+2.42a+1.2 得x2、a1.4同理：x2代入，以B计 得b2.1验证： 2A(g) 3B(g) 2C(g) 4D(g)0.8 1.2 1.2 2.4等价转化 2 4 1.4 2.1 0.6 1.2等价转化 2 4另：若V0，直接看出x1，再由投料比求出a、b例3在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：H2(g)Br2(g) 2HBr(g),已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr（见表）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的百分含量不变，对下列编号的状态，填写：解析：放大缩小模型，可知对H2(g)Br2(g) 2HBr(g)，1molH22molBr2与kmolH22kmolBr2在同温同压下一定可达“等百分含量”即等效平衡，后者平衡时生成了kamolHBr H2(g)Br2(g) 2HBr(g) 1 2 a k 2k ka 即k2，HBr：2amol 即k0.5，需0.5molH21molBr2 等价转化 0.5amolHBr应达到 而1molHBr 0.5molH20.5molBr2 起始等效 0.5molH21molBr2 0 molH20.5molBr21molHBr（比较得出） 设最初m molH2n molBr2x molHBr 而x molHBr x molH2x molBr2 m molH2n molBr2x molHBr （mx）molH2（nx）molBr2 且（mx）（nx）12平衡时生成（mx）amol HBr 解得x2(n2m) x代入（mx）a（即现在的k）（nm）a例4.向体积不变的密闭容器中充入2 mol N2和6 mol H2，一定条件下发生反应：N2（气）+ 3 H2（气）2 NH3（气），平衡时混合气共7 mol令a、b、c分别代表N2、H2、NH3起始加入的物质的量，维持温度不变，使达到平衡时各成分的百分含量不变则：若a0，b0，则c 4 若a0.7，b2.1，则：c 2.6 这时反应向 逆反应 进行若要维持反应开始向该反应方向进行，c的范围是 1c4 欲使起始反应维持向与相反的方向进行，则b的范围是 4.5b6 分析：符合题设条件的各起始量之差应与反应式中相应系数成比例 N2（气）+ 3 H2（气） 2 NH3（气） 起始 2 6 0 条件 0.7 2.1 c 0.72， c2.6 题设条件平衡时共7 mol气体，而小题起始量才5.4 mol（0.72.12.6），所以起始方向向逆反应进行从三个极限起始量考虑，即N2转化率等于0时，2 mol N2、6 mol H2、NH30；N2转化率等于100时，N20、H20、NH34 mol；现求平衡时各成分的物质的量 N2（气）+ 3 H2（气） 2 NH3（气） 2 6 0 x 3x 2x 2x 63x 2x 依题意：（2x）+（63x）+ 2x = 7，x = 0.5 所以平衡时，N21.5 mol、H24.5 mol、NH31 mol 将三个极限起始量加以分析对比： N2（气）+ 3 H2（气） 2 NH3（气） 2 6 0 （N2转化率为0时起始量） 1.5 4.5 1 （平衡量为起始量） 0 0 4 （N2转化率为100时起始量） 可以看出，为了维持反应开始向逆反应进行，NH3的起始范围是1c4 同理，为了维持反应开始向正反应进行，H2的起始范围是4.5b6例5在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密闭隔板，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、C均为4mol，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的正中位置，请填写以下空白： 若x4.5，则右侧反应在起始时间向_正反应_（填正反应或逆反应）方向进行，欲使起始反应维持向该反应方向进行，则x的最大取值应小于_7_mol。解析：等效平衡的前提：温度一定，现变温，所以由题意，等效是体现在左、右量相等上。左边V0， n(总)12 mol右边：n(总)12 mol 时，隔板在中央。D(g) + 2E(g) 2F(g) 6.5 x4.5 2.0 n(总)6.54.52.013 mol 12 mol 向体积减小的正反应方向移动。 设达平衡时，E的消耗量为2a molD(g) + 2E(g) 2F(g) 6.5 x 2.0 6.5a x2a 2.02a (6.5a)+( x2a)+(2.02a)=12 mol x2a 0 得x y B.x甲 B平衡后SO2的浓度：乙甲CSO2转化率：乙甲4某温度下，在容积固定的密闭容器中发生可逆反应A(g)十2B(g) 2Q(g)平衡时，各物质的浓度比为c(A)：c(B)：c(Q)1：1：2，保持温度不变，以1：1：2的体积比再充人A、B、Q，则下列叙述正确的是A刚充入时反应速率v(正)减小，v(逆)增大B达到新的平衡时，反应混合物中A、B的体积分数增加C达到新的平衡时c(A)：c（B）：c（Q）仍为1：1：2D达到新的平衡过程中，体系压强先增大，后逐渐减小5、在一个真空固定体积的密闭容器内，充入10molN2和30molH2，发生合成氨反应：N23H22NH3，在一定温度下达到平衡，H2的转化率为25%。若在同一容器中充入NH3，欲达到平衡时的各成份的百分含量与上述平衡时相同，则起始时充入的NH3的物质的量和达到平衡时NH3的转化率是（ ）A、15mol 25% B、20mol 50% C、20mol 75% D、40mol 80%6在恒温、恒容的条件下，有反应2A（气）+2B（气）C（气）+3D（气）,现从两条途径分别建立平衡。途径I：A、B的起始浓度均为2molL1；途径II：C、D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L；则以下下叙述正确的是：A.两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成相同B.两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成不同C.达平衡时，途径I的反应速率v（A）等于途径II的反应速率v（A）D.达平衡时，途径I所得混合气的密度为途径II所得混合气密度的7在一密闭容器中进行2SO2+O2 2SO3三氧化硫的反应，己知反应过程中某一时刻的数据是： SO2、O2、SO3的浓度分别是0.2mol/L、0.1mol/L、 0.2mol/L，当达到平衡时可能数据是ASO2 0.4mol/L BSO2 0.25mol/L CSO2 SO3均为0.15mol/L DSO3 0.4mol/L 8在密闭容器中，aA(气)bB(气)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加1倍，当达到新平衡时，B的浓度是原来的60%，下列说法正确的是：A平衡向正反应方向移动了； B物质A的转化率减少了；C物质B的质量分数增加了； Dab；9在一恒定的容器中充入2molA和1molB发生反应：2A（气）+B（气）xC（气），到平衡后，C的体积分数为W%：若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol，C：1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则比值为：A.只能为2 B.只能为3 C.可能是2，也可能是3 D.无法确定10某温度下1 L密闭容器中加1 mol N2和3 mol H2，使反应N2+3H2 2NH3达到平衡，测得平衡混合气体中N2、H2、NH3物质的量分别为m mol、n mol、g mol。如温度不变，只改变初始加入的物质的量，而要求m、n、g的值维持不变，则N2、H2、NH3加入的物质的量用x、y、z表示时，应满足条件：（1）若x=0，y=0，则z= 。（2）若x=075 mol，则y= ，z= 。（3）x、y、z应满足的一般条件是(请用两个方程式表示，其中一个含x和y，另一个只含y和z) 。(1)2 (2) 2.25 0.5 (3) y=3x 2y+3z = 6 11I恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应： A(g)+B(g) C(g)(1)若开始时放入1mol A和1 mol B，到达平衡后，生成a mol C，这时A的物质的量为 mol。(2)若开始时放入3mol A和3 mol B，到达平衡后，生成C的物质的量为 mol。(3)若开始时放入x mol A，2mol B和1mol c，到达平衡后，A和C的物质的量分别是y mol和3a mol，则x= mol，y = mol。平衡时，B的物质的量 (选填一个编号)甲、 大于2mol 乙、等于2mol 丙、小于2mol 丁、可能大于、等于或小于2mol作出此判断的理由是 。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是 。若维持温度不变，在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。(5)开始时放入1mol A和1molB到达平衡后生成b mol C。将b与(1)小题中的a进行比较 。甲、ab 丙、a=b 丁、不能比较a和b的大小作出此判断的理由是 。(1)1-a (2)3a (3)2 3(1-a) 丁 (4)a/(2-a) (5)乙12将1molCO和1molH2O（g）充入某固定容积的反应器中，在某条件下达到平衡：CO+H2O（g）CO2+H2，此时有2/3的CO转化为CO2。该