高二化学等效平衡专题讲练

1、化学等效平衡专题讲练一、等效平衡的概念【归纳】 等效平衡 :在一定条件(恒温恒容或恒温恒压下,同一可逆反应从两种不同的起始状态开始 反应,达到平衡后,若两种平衡体系中任何相同组分 . 的百分含量 . (体积分数、物质的量分数等均相等 . , 则两化学平衡互称为等效平衡。概念的理解:(1外界条件相同:通常可以是恒温、恒容(同 T 同 V ,恒温、恒压(同 T 同 P ,读题时注意勾 画出这些条件。(2相同的平衡状态:通常是指平衡混合物各组分的百分含量相同,但各组分的物质的量、浓度 可能 不 同。(3平衡状态(终态只与始态有关,而与途径无关,(如:无论反应从正反应方向开始,还是从逆 反应方向开始投

2、料是一次还是分成几次反应容器经过扩大 缩小或缩小 扩大的过程,只要起始浓 度相当,就达到相同的平衡状态。【归纳】对于可逆反应 mA(g+nB(gpC(g+qD(g, 在两种不同起始状态下反应, 达平衡后互为等 效平衡的条件是:反应条件 系数关系 等效平衡条件若 m+n p+q 极限转化后起始投料必须完全相同 恒温恒容若 m+n=p+q 极限转化后起始投料比相同(或投料完全相同恒温恒压 极限转化后起始投料比相同(或投料完全相同二、等效平衡的判断及处理 1、步骤(1 进行等效转化 一边倒法, 即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量, 与题干所给起 始投料情况比较。(2 判断起始浓度是否 相当

3、 。2、三种类型:I 类:恒温恒容下 对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即 n0的体系:等效转化后,对应各 物质起始投料的 物质的量 与原平衡起始态 相同 。II 类:恒温恒容下 对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即 n=0的体系:等效转化后,只要反 应物(或生成物的 物质的量的比例 与原平衡起始态相同,两平衡等效。III 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 相同,两平衡等效。解题的关键,在读题时分清类别,用相应的方法求解。 恒温恒容下 体积可变反应例 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, 22O

4、 SO 2 3SO 2,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 分别代表初始时加入的 322SO O SO 、 、 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 恒温恒容下体积不变反

5、应 例 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 (H 2+ g (HBr 2 已知加入 1mol H 2和 2mol Br 2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。恒温恒压下例 3:如图所示,在一定温度下,把 2体积 N 2和 6体积 H 2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:22H 3N+3NH 2(正反应 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

6、变,设 a 、 b 、 c 分别代表初始加入的 N 2、 H 2和 NH 3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。例 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 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

7、 、 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 _。 例 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 2molSO和 1molO 2,在 B 中充入 2 molSO3和 1molN 2,在相同条

8、件下发生可逆反应: 2SO 2(g+O 2(g 3(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 P A , B 中压强 为 P B ,则 P A 与 P B 的压强是 P A B (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 SO 3为 x mol , A 中 SO 3为 y mol ,则 x y 的 (填“<” 、 “>” 、 “=” ,理由是 。例 6、有两个密闭容器 A 和 B , A 容器内有一个移动的活塞能使容器

9、内保持 恒压 , B 容器能保持 恒容 。起始 时向这两个容器中分别充入等量的体积比为 2:1的A B3 2 1 0 1 2 3 4 5 SO 2和 O 2的混合气体,并使 A 和 B 的容积相等。在保持 4000C 的条件下使之发生如下反应:2 SO2+O2 SO 3。(1达到平衡时所需要的时间 A 容器比 B 容器 , A 容器中 SO 2的转化率比 B 容器 。(2达到(1所述平衡后,若向两容器中通入数量不多的等量氩气, A 容器化学平衡 移动, B 容器化学平衡 移动。(3达到(1所述平衡后,若向两容器中通入等量的原反应气体,达到平衡时, A 容器 SO 3物质的量分 数 ; B 容器

10、中 SO 3的物质的量分数 。 (填增大、减小、不变 题型一:可逆反应在恒温恒容或恒温恒压条件下建立等效平衡的条件【例题 1】 在一个体积固定. 的密闭容器中加入 2 mol A和 1 mol B,发生反应2A(g + B(g3C(g+D(g,达到平衡时 C 的浓度为 a mol·L -1。若维持容器体积 . 和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后, C 的浓度仍为 a mol ·L -1的是( A . 4molA +2molB B. 2molA +1molB +3molC +1molDC . 3molC +1molD +1molB D. 3molC +1mol

11、D【变式 1】上题变为 : 在一个体积可变. 的密闭容器中若维持容器压强. 和温度不变达到平衡后, C的浓度不是. a mol·L -1的是(【例题2】 可逆反应 A(g+B(g2C(g在固定容积的容器中进行, 如果向容器中充入 1mol A 和 1mol B ,在某温度下达到平衡时,C的浓度是 amol ·L -1,体积分数为 m %;若向容器中充入 1mol C, 在同样的温度下达到平衡时 , C的浓度是 bmol ·L -1,体积分数为 n %,则 m 和 n 的关系是 _,a 和 b 的关系是 _【例题3】在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中,保持一定温度

12、和压强 , 进行以下反应:N 2+3H 22NH 3。已知加入 1mol N 2和 4mol H 2时,达到平衡后生成 a mol NH 3(见下表已知项 。 在相同温度、压强下,保持平衡时各组分的体积分数不变。对 下列编号的状态, 题型二:通过建立等效平衡的中间状态,比较反应物转化率的大小以及平衡时某物质体积分 数、浓度的大小【例题4】 体积相同的甲、 乙两个容器中, 分别充有等物质的量的 SO 2和 O 2, 在相同温度下发生反应:2SO 2 +O 22SO 3并达到平衡。在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲 容器中 SO 2的转化率为 p %,则乙容器中 SO 2的转

13、化率为(A .等于 p % B .大于 p % C .小于 p % D .无法判断【例题5】在相同温度下,有相同体积的甲、乙两容器,甲容器中充入 1g N 2和 1g H 2,乙容器中充入 2g N 2和 2g H2。下列叙述中,错误的是(A .化学反应速率:乙>甲 B .平衡后 N 2的浓度:乙>甲C . H 2的转化率:乙>甲 D .平衡混合气中 H 2的体积分数:乙>甲题型三:综合应用【例题 6】 在一定温度和压强下,有如下反应:2SO 2(g+O2(g2SO 3(g,将 1.6molSO 2和 0.8mol 的 O 2放入一体积可变的密闭容器中,测得容器的起始容

14、积为 100L 。经一段时间后,反应达到平衡,测得 混合气体的密度为 1.6g·L-1。请回答下列问题:(1达平衡时混合气体的体积为 _, SO 2的转化率为 _;(2若起始时加入 amolSO 2、 bmolO 2,且 a b=2 1,在同样温度和压强下,反应达到平衡时,测得 混合气体的容积为 120L 。则 a 、 b 的值分别为:a_, b_;(3若容器为体积不变的密闭容器,其容积为 100L 。起始时加入 xmolSO 2、 ymolO 2和 zmolSO 3,反应 达平衡时,温度和压强与 (2完全相同,容器内各气体的体积分数也与 (2达平衡时的情况完全相同。则 x 、 y

15、应该满足的关系式为 _, x 、 z 应该满足的关系式为 _。练习提高1、在一个固定体积的密闭容器中,加入 2mol A和 1mol B,发生反应:2A(g+B(g 3C(g+D(g 达 平衡时, c (C=w mol/L。若维持容器内体积和温度不变,按下列四种配比作起始物质,达平衡后, C 浓度 仍为 w mol/L的是(A. 1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5 D B. 2mol A+1mol B+3mol C+1mol DC. 3mol C+1mol D+1mol B D. 3mol C+1mol D2、在一固定体积的密闭容器中加入 2 mol A和 1 mol B

16、发生反应 2A(g+B(g 4C(g+D(s,达到 平衡时 C 的浓度为 w mol·L -1,若维持容器的体积和温度不变,按下列五种配比方案作为反应物,达平衡 后,使 C 的浓度仍为 w mol·L -1的配比是(A . 4 mol A+2 mol B B . 4 mol C+1 mol D+2mol A+1 mol BC . 4mol C+1 mol D+1 mol B D . 4 mol C+1.5 mol D E. 4 mol C+0.8mol D3、在一定温度下保持压强相等的密闭容器中,充入 1molA 、 2molB 发生 A(g+B(g 2C(g+D(g,达到平衡时 A 的含量为 w ,下列物质组合充入该容器中, A 的含量仍为 w 的是( A. 2molC+1molD B. 1molB+2molC+1molDC. 1molA+1molB D. 1molA+4molB+4molC+2molD4、 将 2.0 mol SO2气体和 2.0 mol S