课题等效平衡及有关计算

1、江苏省阜宁中学高二化学教学案No.23 课题：等效平衡及有关计算编写：周金金 审核：袁士成 解吉普【自学评价】1.恒温恒容下，往一密闭容器中：通入2 mol SO2和1 mol O2，2 mol SO3。两种情况下达到平衡时，SO3的百分含量是否相等？2.什么是等效平衡？说出几种常见的等效平衡的规律。【互动学习】问题一 化学平衡计算的技巧例1.某合成氨厂合成氨的反应中，测得合成塔入口处气体N2、H2、NH3的体积比为6：8：1，出口处N2、H2、NH3的体积比为9：27：8，则氮气的转化率为（ ）A75% B50% C25% D20%例2.反应2A(g)B(g)+ C(g)，在一定条件下达到平

2、衡后，容器内压强增大了%，A的转化率为2%，则的值为（ ）A1 B2 C3 D4例3.一定条件下，可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z起始浓度分别为（均不为0），平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1，则下列判断中不合理的是（ ）A B平衡时，Y和Z的生成速率之比为CX、Y的转化率不相等D的取值范围为0<<0.14mol·L-1 归纳：为了减少有关平衡问题计算上的失误和容易得出解题思路，常用固定的解题方法 “平衡模式”法(又称“过渡态”法)。即在反应方程式下，列出“三

3、量”(起始、变化、平衡)。题中缺少的量或要求的量用未知数代替，并依题意列出等式，解出结果。“定范围”问题可由可逆反应的“不为零”原则确定答案。问题二 等效平衡及其达成条件思考1可逆反应： N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)起始物质的量： 1 mol 3 mol 0 0 0 2 mol 0.5 mol 1.5 mol 1 mol 2 mol 6 mol 0在等温等容时，按以上组中三种原料的起始配比反应，达到平衡时各对应组分的体积分数是否相等？ ，各对应组分的浓度是否相等？ ，各对应组分物质的量是否相等？ 。若等温等压时，按组三种起始原料的配比反应，达到平衡时各对应组分的体积分数是否相等？

4、 ，各对应组分的浓度是否相等？ ，各对应组分物质的量是否相等？ 。思考2可逆反应： H2(g) + I2(g)2HI(g)起始物质的量： 2 mol 1 mol 0 4 mol 2 mol 0 5 mol 2 mol 2 mol在等温等容下，按以上组中三种原料的起始配比反应，达到平衡时各对应组分的体积分数是否相同？ ，各对应组分的浓度是否相等？ ，各对应组分物质的量是否相等？ 。若等温等压时，按组三种原料的配比反应，达到平衡时各对应组分的体积分数是否相等？ ，各对应组分的浓度是否相等？ ，各对应组分物质的量是否相等？ 。归纳：1.等效平衡的含义：在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入

5、情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。如果两个反应达到平衡时，各物质的体积分数、物质的量浓度、物质的量均对应相同，这种平衡就是等同平衡。等同平衡是一种特殊的等效平衡。2.等效平衡的三种类型及其判断方法：等温等容下，建立等效平衡的条件是：换算到同一边时，各种物质的物质的量相等。等温等压下，建立等效平衡的条件是：换算到同一边时，只要比值相等即可。对于反应前后气体体积数不变的可逆反应，无论是等温等容还是等温等压，只要按相同比例投料，达平衡后与原平衡等效。友情提醒：等效平衡问题的解答，首先应看清是哪种等效平衡状态，然后

6、利用极限法进行转换。【经典范例】例1.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3 mol N2和4 mol H2，反应达到平衡时，生成NH3物质的量为 mol。相同温度下，向乙中通入2mol NH3，且保持反应达到平衡时容积与甲相同，各物质的浓度与甲平衡中也相同。则起始时乙中还应通入 mol N2和 mol H2。相同温度下，若向乙中通入6 mol N2和8 mol H2，且保持压强与甲相等，当反应达到平衡时，生成氨的物质的量为mol，则: 1：2；若乙与甲的容积始终相等，达到平衡时，生成氨的物质的量为mol，则： 1：2（填“>”、“<”或“=”）。例2

7、.在一密闭的容器中充入2 mol A和1 mol B发生反应：2A(g)+B(g)C(g)，达到平衡后，C的体积分数为%；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A 0.6 mol、B 0.3 mol、C 1.4 mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为%，则的值（ ）A只能为2 B只能为3 C可能为2，也可能为3 D只能为4【课堂检测】1.一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是( )2.在一定温度下，把2mol SO2和1mol O2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2+O22SO3，当此

8、反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现使该容器维持温度不变，令分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量。如果取不同的数值，它们必须满足一定的关系，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。请填写下列空白：若=0，=0，则= 。若=0.5，则= 和= 。取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表示，其中一个只含和，另一个只含和）： ， 。归纳解答化学平衡问题的重要思维方法：可逆反应“不为零”原则；“一边倒”原则；“过渡态”方法。【课后作业】1.在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：H2(g)+I2(g)2HI(g)，已知H2和I2的

9、起始浓度均为0.10mol·L-1，达平衡时HI的浓度为0.16 mol·L-1，若H2和I2的起始浓度变为0.20 mol·L-1时，则平衡时H2的浓度(mol·L-1)是( )A.0.16B.0.08C.0.04D.0.022.在5L密闭容器中充入2molA气体和1molB气体，在一定条件下发生反应：2A(g)+B(g)2C(g) 达平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的5/6，则A的转化率为( ) A.67%B.50%C.25%D.5%3.在固定体积的密闭容器中，一定温度下，加入2molBr2和1molH2发生反应：H2(g)+ B

10、r2 (g)2HBr达到平衡时，HBr的质量分数为w%；若相同条件下，按下列情况充入物质，达到平衡时，HBr的质量分数仍为w%的是( ) A.2molHBrB.3mol HBrC.4 molBr2+2molH2D.1molBr2+2molHBr4.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和4mol，保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是( ) A.均减半B.均加倍C.均增加1molD.均减少1mol5.在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g)达到

11、平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数( ) A.不变B.增大C.减小D.无法判断6.容积相同的四个密闭容器中，进行同样的可逆反应：2A(g)+B(g)3C(g)+ 2D(g)；起始时甲、乙、丙、丁四个容器所装A和B的量分别为：甲：A 2 mol，B 1 mol；乙：A 1 mol，B1 mol；丙：A 2 mol，B 2 mol；丁：A 1 mol，B 2 mol。在相同温度下建立平衡时，A或B的转化率大小关系为（ ）A.A的转化率为甲<丙<乙<丁B.A的转化率为甲<乙<丁<丙C.B的转化率为甲&g

12、t;乙>丙>丁D.B的转化率为甲<丙<乙<丁7.在一个固定容积的密闭容器中放入3mol X气体和2mol Y气体，在一定条件下发生下列反应4X(g)+4Y(g)3Q(g)+R(g)达到平衡后，容器内温度与起始时相同，混合气体的压强比原来的增大10%，X的浓度减小，则值为（ ）A4 B5 C6 D78.在一固定容积的密闭容器中，在一定条件下进行以下化学反应：A(g)+2B(g)3C(g)。已知加入1molA和3molB，且达到化学平衡后，生成了amolC. 达到化学平衡时，C在反应混合气中物质的量分数为 (用字母a表示)。在相同实验条件下，若在同一容器中加入2mol

13、A和6molB，达到化学平衡后，C的物质的量为 mol(用字母a表示)，此时C在反应混合气体中的物质的量分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2molA和8molB，并要求达到化学平衡后C在反应混合气体中的百分含量不变，则还应加入C 。9.I.恒温、恒压下，在一个可变容积的密闭容器中发生如下反应：A(g)+B(g)C(g)。若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为 mol。若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为 mol。若开始时放入xmolA和2molB和1molC，到达平衡后状态与

14、(2)相同，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，则x= mol，y= mol。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作出判断的理由是 。若在的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是 。II.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：开始时放入1molA和1molB，到达平衡后生成bmolC，将b与(1)小题中的a进行比较 (填编号) (甲)a<b(乙)a>b(丙)a=b(丁)不能比较a和b的大小作出此判断的理由是 。10.恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭的容器中，发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 若反应进行到某时刻t时，nt(N2)=13mol,nt(NH3)=