高考化学一轮复习（全国版） 第7章 热点强化14　应用“等效平衡”判断平衡移动的结果 课件

应用“等效平衡”判断平衡移动的结果热点强化141.等效平衡的含义在一定条件(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，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。2.等效平衡的判断方法(1)恒温恒容条件下反应前后气体体积改变的反应判断方法：极值等量即等效。例如：2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)①

2mol1mol0②

002mol③

0.5mol0.25mol1.5mol④

a

mol

b

mol

c

mol上述①②③三种配比，按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则SO2均为2mol，O2均为1mol，三者建立的平衡状态完全相同。④中a、b、c三者的关系满足：c＋a＝2，

＋b＝1，即与上述平衡等效。(2)恒温恒压条件下反应前后气体体积改变的反应判断方法：极值等比即等效。例如：2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)①

2mol3mol0②

1mol3.5mol2mol③

a

mol

b

mol

c

mol(3)恒温条件下反应前后气体体积不变的反应判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。例如：H2(g)

＋

I2(g)2HI(g)①

1mol1mol0②

2mol2mol1mol③

a

mol

b

mol

c

mol①②两种情况下，n(H2)∶n(I2)＝1∶1，故互为等效平衡。

③中a、b、c三者关系满足

＝1∶1或a∶b＝1∶1，c≥0，即与①②平衡等效。3.虚拟“中间态”法构建等效平衡(1)构建恒温恒容平衡思维模式新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。例对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。(1)PCl5(g)

PCl3(g)＋Cl2(g)再充入PCl5(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率______，PCl5(g)的百分含量______。(2)2HI(g)

I2(g)＋H2(g)再充入HI(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，HI的分解率______，HI的百分含量______。增大正反应减小不变正反应不变(3)2NO2(g)

N2O4(g)再充入NO2(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率______，NO2(g)的百分含量______。(4)mA(g)＋nB(g)

pC(g)同等倍数的加入A(g)和B(g)，平衡

移动，达到平衡后，①m＋n>p，A、B的转化率都

，体积分数都

；②m＋n＝p，A、B的转化率、体积分数都

；③m＋n<p，A、B的转化率都

，体积分数都

。特别提醒上述反应达平衡后，若保持温度、压强不变，再加入一定量的反应物，则移动的结果无论是哪种情况，反应物的转化率和体积分数都不发生变化。减小正反应增大正向增大减小不变减小增大练后反思反应aA(g)＋bB(g)

cC(g)＋dD(g)的转化率分析①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，A的转化率减小。③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。同倍增大c(A)和c(B)平衡转化率的分析与判断方法1.相同容积的甲、乙、丙、丁四个密闭容器中，进行同样的可逆反应：2A(g)＋B(g)

3C(g)＋2D(g)，起始时四个容器中所装A、B的量分别见下表。一定温度下反应达到平衡后，下列说法正确的是A.A的转化率为甲<丙<丁<乙B.B的浓度为甲>丙>乙>丁C.A的转化率为甲<乙<丙<丁D.B的浓度为丁>丙>乙>甲

甲乙丙丁A/mol2121B/mol1122√以乙为基准，丙相当于增大压强，平衡逆向移动，A的转化率降低；丁相当于在乙的基础上增加B的浓度，平衡正向移动，A的转化率升高；甲相当于在丙的基础上降低B的浓度，平衡逆向移动，A的转化率降低，因此，A的转化率关系为甲<丙<乙<丁。以乙为基准，甲相当于在乙的基础上增加A的浓度，平衡正向移动，B的浓度减少；丙相当于在乙的基础上增大压强，平衡逆向移动，B的浓度增大；丁相当于在丙的基础上降低A的浓度，平衡逆向移动，B的浓度增大，因此，B的浓度大小关系为丁>丙>乙>甲。2.已知2SO2(g)＋O2(g)

2SO3

(g)

ΔH＝－197kJ·mol－1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2molSO2和1molO2；(乙)1molSO2和0.5molO2

；(丙)2molSO3

。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是A.容器内压强p：p甲＝p丙>2p乙B.SO3的质量m：m甲＝m丙>2m乙C.c(SO2)与c(O2)之比为k：k甲＝k丙>k乙D.反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙>2Q乙√因为反应2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)在恒温恒容的条件下进行，根据等效平衡的原理可知，甲与丙最后达到平衡时SO2、O2、SO3的物质的量、容器内的压强、SO2与O2的比值都相同；乙相当于在甲容器达到平衡后，将容器的体积瞬间扩大为原来的2倍。设甲达到平衡时容器内的压强为p甲，此时容器内瞬间压强减小为

，平衡向逆反应方向移动，气体的物质的量增加，SO3的质量减小，所以容器内气体的压强增大，则p乙>，则2p乙>p甲＝p丙，SO3的质量，m甲＝m丙>2m乙，A错、B对；当甲容器达到平衡后瞬间将容器体积扩大2倍，平衡向逆反应方向移动，但是生成的SO2与O2的物质的量之比为2∶1，这与开始两者加入的物质的量之比相同，所以在此过程中SO2与O2的物质的量之比一直是2∶1，C错；甲与丙为等效平衡，但达到平衡时，甲容器中SO2的转化率与丙容器中SO3的转化率不一定相等，即Q甲不一定等于Q丙，D错。3.一定温度下，在3个容积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2H2(g)＋CO(g)

CH3OH(g)达到平衡，下列说法正确的是A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时，容器Ⅰ

中反应物的转化率比

容器Ⅱ中的高C.达到平衡时，容器Ⅱ中

c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)

的两倍D.达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大√容器温度/K物质的起始浓度/(mol·L－1)物质的平衡浓度/(mol·L－1)c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200

Ⅲ500000.100.025对比容器Ⅰ和Ⅲ若温度相同，最终建立等效平衡，但Ⅲ温度高，平衡时c(CH3OH)小，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应为吸热反应，A错误；Ⅱ相对于Ⅰ成比例增加投料量，相当于加压，平衡正向移动，反应物的转化率提高，B错误；Ⅱ中投料量是Ⅲ的两倍，相当于加压，平衡正向移动，且Ⅲ的温度比Ⅱ高，升高温度平衡逆向移动，所以Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的两倍，C错误；对比Ⅰ和Ⅲ，若温度相同，两者建立等效平衡，两容器中速率相等，但Ⅲ温度高，速率更快，D正确。4.恒温、恒压下，在一个容积可变的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)

C(g)，若开始时通入1molA和1molB，达到平衡时生成amolC。则下列说法错误的是A.若开始时通入3molA和3molB，达到平衡时，生成C的物质的量为3amolB.若开始时通入4molA、4molB和2molC，达到平衡时，B的物质的量一定大于

4molC.若开始时通入2molA、2molB和1molC，达到平衡时，再通入3molC，则再次

达到平衡后，C的物质的量分数为D.若在原平衡体系中，再通入1molA和1molB，混合气体的平均相对分子质量不变√选项A，开始时通入3molA和3molB，由于容器容积变大，保持恒压，相当于将三个原容器叠加，各物质的含量与原平衡中的相同，生成C的物质的量为3a

mol；选项B，无法确定平衡移动的方向，不能确定平衡时B的物质的量一定大于4mol；选项C，根据题给数据可计算出达到平衡时C的物质的量分数为

。5.在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下[已知N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1]：下列说法正确的是A.2c1>c3

B.a＋b＝92.4C.2p2<p3

D.α1＋α3>1√容器甲乙丙反应物投入量1molN2、3molH22molNH34molNH3NH3的浓度/(mol·L－1)c1c2c3反应的能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ体系压强/Pap1p2p3反应物转化率α1α2α3采用“一边倒”的方法知甲、乙是两个相同的装置，且甲中生成的NH3与乙中分解的NH3的和为2mol，B正确；而丙中加入的NH3是乙中的两倍，开始时c3＝2c2，但丙中压强亦是乙中的两倍，增大压强，平衡正向移动，则平衡时2c2<c3,2p2>p3，A、C错误；增大压强，不利于NH3的分解，则α2>α3，故α1＋α3<1，D错误。6.有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。一定温度下，在甲中加入2molN2、3molH2，反应N2(g)＋3H2(g