等效平衡专题

第二章化学反应速率和化学平衡 铜仁二中高二化学备课组 等效平衡专题 一 等效平衡的概念 在一定条件下 同一可逆反应只要起始组分的量相当 无论经过何种途径 但达到化学平衡时 只要任何相同组分 同种物质 的物质的量分数 百分含量 相同 这样的平衡称为等效平衡 等效平衡专题 等效平衡 恒温恒容 m n p q m n p q 恒温恒压 m n p q m n p q 对于 mA g nB g pC g qD g n g 0 n g 0 n g 0 n g 0 二 等效平衡的建成条件 判断方法及产生结果 方法 放大缩小法 极限转换法或一边倒法 恒温恒容 n g 0 相对等效平衡 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转换成同一反应物或生成物 即转换到同一侧 然后观察有关物质的物质的量之比是否对应相等 若相等 产生结果 各组分百分含量相同 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 例1 恒温恒容时对于反应 H2 g I2 g 2HI g 下列条件能与下图互为等效平衡的是 A 2molHIB 2molH2 2molI2C 1molH2 1molI2 2molHID 0 5molH2 0 5molI2 1molHI 110 220 220 110 ABCD 极限转化到同一侧 例2 恒温恒容 时对于反应 H2 g I2 g 2HI g 已知加入1molH2和2molI2时 达到平衡后生成amolHI 在相同条件下 保持平衡时各组分的物质的量分数不变 填写表中空白处 0 5 2 2a 0 5a 2 n 2m n m a 3 2a 注意 转换到同一侧对应成比例相等 例3 在一个1L的密闭容器中 加入2molA和1molB 发生下述反应 2A g B g 3C g D s 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 恒温恒容 对于气态物质反应前后分子总数不变的可逆反应 只要起始组分的物质的量之比相等 相当 则为等效平衡 B 注意 上题中的答案D虽然A B 4 2 2 1 同条件下可达到等效平衡 但C的浓度却不为1 2mol L 而为 2 4mol L 恒温恒容 n g 0 非等效平衡 方法 放大缩小法 二 等效平衡的建成条件 判断方法及产生结果 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 一 恒温 恒容 使用极限转化的方法将各种情况转换成同一反应物或生成物 即转换到同一侧 然后观察有关物质的物质的量对应相等 若相等 产生结果 各组分百分含量 n c均相同 则为等效平衡 绝对等效或完全等效 mA g nB g pC g qD g m n p q n g 0 恒温恒容 对于气态物质反应前后分子总数变化的可逆反应 只要 转换到同一侧 起始组分的物质的量相等 相当 则为等效平衡 否则非等效 例4 在一个1L的密闭容器中 加入2molA和1molB 发生下述反应 2A g B g 3C g D g 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 达平衡后 C的体积分数仍为a 是 A 3molC 1molDB 1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molDC 1molA 0 5molB 1 5molCD 4molA 2molB AB 例5 恒温恒容 时对于反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g 已知加入3molSO2和1molO2时 达到平衡后生成amolSO3 在相同条件下 保持平衡时各组分的物质的量分数不变 填写表中空白处 0 5 1 a a a 0 125 a 注意 转换到同一侧对应相等 0 2 1 75 3 m或2 2n或 4 2n 2m 等效平衡 二 恒温恒压1 n g 0 等效平衡 二 恒温恒压2 n g 0 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 或变化 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转换成同一反应物或生成物 即转换到同一侧 然后观察有关物质的物质的量之比是否对应相等 若相等 产生结果 各组分百分含量相同 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 二 恒温 恒压 n g 0或 n g 0 练习6 在一密闭容器中 加入2molA和1molB 发生下述反应 2A g B g 3C g D s 达到平衡时 C的浓度为1 2mol L 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的浓度仍为1 2mol L的是 A 0 3molC 0 1molDB 1 6molA 0 8molB 0 6molC 0 2molDC 3molC 1molD 1molBD 4molA 2molB ABD 对于气态物质反应前后分子总数变化的可逆反应 只要 转换到同一侧 起始组分的物质的量之比相等 相当 则为等效平衡 否则非等效 恒温恒压 对于气态物质反应前后分子总数变化的可逆反应 只要起始组分的物质的量之比相等 相当 则为等效平衡 否则非等效 例7 在一密闭容器中 加入2molA和1molB 发生下述反应 2A g B g 3C g D g 达到平衡时 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 达平衡后 C的体积分数仍为a 是 A 3molC 1molDB 1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molDC 1molA 0 5molB 1 5molCD 4molA 2molB ABD 例8 恒温恒压 时对于反应 H2 g I2 g 2HI g 已知加入1molH2和2molI2时 达到平衡后生成amolHI 在相同条件下 保持平衡时各组分的物质的量分数不变 填写表中空白处 0 5 2 2a 0 5a 2 n 2m n m a 3 2a 注意 转换到同一侧对应成比例相等 例9 恒温恒压 时对于反应 SO2 g O2 g 2SO3 g 已知加入1molH2和2molI2时 达到平衡后生成amolSO3 在相同条件下 保持平衡时各组分的物质的量分数不变 填写表中空白处 0 5 2 2a 0 5a 2 n 2m n m a 3 2a 注意 转换到同一侧对应成比例相等 等效平衡小结 投料转换到同一侧物质量对应相同 投料转换到同一侧物质的量比例相同 投料转换到同一侧物质的量比例相同 两次平衡时各组分百分量 n c均相同 两次平衡时各组分百分量相同 n c同比例变化 两次平衡时各组分百分量相同 c n同比例变化 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 练习1在一固定容积的密闭容器中 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 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的体积分数也为 则x的值 A 只能为2B 只能为3C 可能是2 也可能是3D 无法确定 C 注意 C无论是多少 分解时总是按2 1分解 练习2 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3 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 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 2 恒定T P 1 若X 0 Y 0 则Z 2 若X 0 75 则Y Z 3 X Y Z应满足的一般条件是 0 2 25mol 0 Y 3X Z 0 2mol 2 25mol 0 5mol X Z 2 1 Y 3Z 2 3 练习4 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5 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 4mol 维持容器的温度和压强不变 对平衡混合物中三者的物质的量做如下的调整 可是平衡右移的是 A 均减半B 均加倍C 均增加1molD 均减少1mol C 等效平衡 恒温恒容 m n p q m n p q 恒温恒压 m n p q m n p q 对于 mA g nB g pC g qD g n g 0 n g 0 n g 0 n g 0 二 等效平衡的建成条件 判断方法及产生结果 方法 放大缩小法 极限转换法或一边倒法 恒温恒容 n g 0 相对等效平衡 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转换成同一反应物或生成物 即转换到同一侧 然后观察有关物质的物质的量之比是否对应相等 若相等 产生结果 各组分百分含量相同 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 例1 恒温恒容时对于反应 H2 g I2 g 2HI g 下列条件能与下图互为等效平衡的是 A 2molHIB 2molH2 2molI2C 1molH2 1molI2 2molHID 0 5molH2 0 5molI2 1molHI 110 220 220 110 ABCD 极限转化到同一侧 例2 恒温恒容 时对于反应 H2 g I2 g 2HI g 已知加入1molH2和2molI2时 达到平衡后生成amolHI 在相同条件下 保持平衡时各组分的物质的量分数不变 填写表中空白处 0 5 2 2a 0 5a 2 n 2m n m a 3 2a 注意 转换到同一侧对应成比例相等 例3 在一个1L的密闭容器中 加入2molA和1molB 发生下述反应 2A g B g 3C g D s 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 恒温恒容 对于气态物质反应前后分子总数不变的可逆反应 只要起始组分的物质的量之比相等 相当 则为等效平衡 B 注意 上题中的答案D虽然A B 4 2 2 1 同条件下可达到等效平衡 但C的浓度却不为1 2mol L 而为 2 4mol L 恒温恒容 n g 0 非等效平衡 方法 放大缩小法 二 等效平衡的建成条件 判断方法及产生结果 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 一 恒温 恒容 使用极限转化的方法将各种情况转换成同一反应物或生成物 即转换到同一侧 然后观察有关物质的物质的量对应相等 若相等 产生结果 各组分百分含量 n c均相同 则为等效平衡 绝对等效或完全等效 mA g nB g pC g qD g m n p q n g 0 恒温恒容 对于气态物质反应前后分子总数变化的可逆反应 只要 转换到同一侧 起始组分的物质的量相等 相当 则为等效平衡 否则非等效 例4 在一个1L的密闭容器中 加入2molA和1molB 发生下述反应 2A g B g 3C g D g 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 达平衡后 C的体积分数仍为a 是 A 3molC 1molDB 1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molDC 1molA 0 5molB 1 5molCD 4molA 2molB AB 例5 恒温恒容 时对于反应 2SO2 g O2 g 2SO2 g 已知加入3molSO2和1molO2时 达到平衡后生成amolHI 在相同条件下 保持平衡时各组分的物质的量分数不变 填写表中空白处 0 5 1 a a a 0 125 a 注意 转换到同一侧对应相等 0 2 1 75 3 m或2 2n或 4 2n 2m 等效平衡 二 恒温恒压2 n g 0 练习6 在一密闭容器中 加入2molA和1molB 发生下述反应 2A g B g 3C g D s 达到平衡时 C的浓度为1 2mol L 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的浓度仍为1 2mol L的是 A 0 3molC 0 1molDB 1 6molA 0 8molB 0 6molC 0 2molDC 3molC 1molD 1molBD 4molA 2molB ABD 对于气态物质反应前后分子总数变化的可逆反应 只要 转换到同一侧 起始组分的物质的量之比相等 相当 则为等效平衡 否则非等效 等效平衡 二 恒温恒压1 n g 0 恒温恒压 对于气态物质反应前后分子总数变化的可逆反应 只要起始组分的物质的量之比相等 相当 则为等效平衡 否则非等效 例7 将前例3条件改变 在一密闭容器中 加入2molA和1molB 发生下述反应 2A g B g 3C g D g 达到平衡时 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 达平衡后 C的体积分数仍为a 是 A 3molC 1molDB 1molA 0 5molB 1 5molC 0 5molDC 1molA 0 5molB 1 5molCD 4molA 2molB ABD 例8 恒温恒压 时对于反应 H2 g I2 g 2HI g 已知加入1molH2和2molI2时 达到平衡后生成amolHI 在相同条件下 保持平衡时各组分的物质的量分数不变 填写表中空白处 0 5 2 2a 0 5a 2 n 2m n m a 3 2a 注意 转换到同一侧对应成比例相等 等效平衡小结 投料换算成相同物质表示时量相同 投料换算成相同物质表示时等比例 投料换算成相同物质表示时等比例 两次平衡时各组分百分量 n c均相同 两次平衡时各组分百分量相同 n c同比例变化 两次平衡时各组分百分量 c相同n同比例变化 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