高中化学 平衡之等效平衡专题学案 新人教版选修4

1、1等效平衡（与过程假设）学案等效平衡（与过程假设）学案一、概念一、概念 在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量百分含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡互称等效平衡。概念的理解：概念的理解：（1）外界条件相同：通常可以是恒温、恒容，恒温、恒压。 （2） “等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同： “等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同。（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，只要物料相当，就达到相同的平衡状

2、态。二、等效平衡的分类二、等效平衡的分类 在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种： I I 类：恒温恒容下类：恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化气体体积发生变化的反应来说（即V0 的体系）：等价转化后，对应各物质起始投料的物物质的量质的量与原平衡起始态相同相同。IIII 类：恒温恒容下类：恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化气体体积没有变化的反应来说（即V=0 的体系）：等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。IIIIII 类：恒温恒压下类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，要反应物（或生成物）的物质的量的比例物质的量的比

3、例与原平衡起始态相同，两平衡等效。解题的关键，读题时注意勾画出这些条件，读题时注意勾画出这些条件，分清类别，用相应的方法求解。我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题三、例题解析三、例题解析I I 类：类： 在恒温恒容下恒温恒容下，对于化学反应前后气体体积发生变化气体体积发生变化的可逆反应，只改变起始加入物质的物质的量，如果通过可逆反应的化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量量与原平衡相同相同，则两平衡等效。例例 1 1：在一定温度下，把 2mol SO2和 1mol O2通入一定容积的密闭容器中，发生如下反应，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

4、在该容器中维持22OSO23SO2温度不变，令 a、b、c 分别代表初始时加入的的物质的量（mol） ，如果 a、b、c 取不同的322SOOSO、数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。请填空：（1）若 a=0，b=0，则 c=_。（2）若 a=0.5，则 b=_，c=_。（3）a、b、c 的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）解析：（解析：（1 1）c=2c=2 （2 2）b=0.25b=0.25，c=1.5c=1.5 （3 3）a+c=2a+c=2

5、b+c/2=1b+c/2=1（或（或 2b+c=22b+c=2） 。IIII 类：类： 在恒温恒容下恒温恒容下，对于反应前后气体体积不变气体体积不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量之比比与原平衡相同相同，则两平衡等效。例例 2 2：在一个固定容积的密闭容器中，保持一定的温度进行以下反应：)g(Br)g(H2 已知加入 1mol H2)g(HBr2和 2mol Br2时，达到平衡后生成 a mol HBr（见下表已知项） ，在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号的状态，填写下表中的空白。 解析：解析： 2a2a 0mol0mol、0.5mol0.5mol 、。)m

6、2g(2x)mg(ayIIIIII 类：类： 在恒温恒压下恒温恒压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数之比比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量之比与原平衡相同相同，达到平衡后与原平衡等效。例例 3 3：如图所示，在一定温度下，把 2 体积 N2和 6 体积 H2通入一个带有活塞的容积可变的容器中，活塞的一端与大气相通，容器中发生以下反应：（正反应22H3N 3NH2放热） ，若反应达到平衡后，测得混合气体的体积为 7 体积。据此回答下列问题：保持上述反应温度不变，设 a、b、c 分别代表初始加入的 N2、H2和 NH3起始状态时物质的量 n（mol） H2 Br2 HBr 平

7、衡时 HBr的物质的量n（mol） 已知 编号 1 2 0 a 2 4 0 1 0.5a m g(g2m) N2 2 体积 H2 6 体积 2的体积，如果反应达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同，那么：若 a=1，c=2，则 b=_。在此情况下，反应起始时将向_（填“正”或“逆” ）反应方向进行。 解析：解析：b=3b=3、平衡逆向移动、平衡逆向移动 例例 4 4：恒温、恒压下，在一个容积可变的容器中发生如下反应： )g(B)g(A)g(C（1）若开始时放入 1mol A 和 1mol B，达到平衡后，生成 a mol C，这时 A 的物质的量为_ mol。（2）若开始时放入

8、3mol A 和 3mol B，达到平衡后，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，达到平衡后，A 和 C 的物质的量分别为 y mol 和 3a mol，则 x=_，y=_。平衡时，B 的物质的量_（填编号） 。（甲）大于 2mol （乙）等于 2mol （丙）小于 2mol （丁）可能大于、等于或小于 2mol（4）若在（3）的平衡混合物中再加入 3mol C，待再次达到平衡后，C 的物质的量分数是_。解析解析:1-a:1-a mol;mol; 3a3a mol;mol; 2 2 3-3a3-3a 丁；丁；3a/(6-3a)3a/

9、(6-3a) 例例 5 5：如图所示，温度不变下某容器分隔成 A、B 两部分，A 容器固定不变，B 有可移动的活塞，现在 A 中充入 2molSO2和 1molO2，在 B 中充入 2 molSO3和 1molN2，在相同条件下发生可逆反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，根据下列要求填空： (1)固定活塞位置在 3 处不动，达到平衡后，设 A 中压强为 PA，B 中压强为 PB，则 PA与 PB的压强是 PA PB (填“” 、 “” 、 “”)。(2)若要使 A 中与 B 中平衡状态相同，可移动活塞的位置应在 处。(3)若活塞右移到 5 处，达到平衡后，B 中 SO3为 x mol，A 中 SO3为 y mol，则 x y 的