XX培訓(xùn)資料_等效平衡

1、化學(xué)平衡1. 正確理解等效平衡概念?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)與條件息息相關(guān)，而與建立平衡的途徑無關(guān)。對于同一可逆反應(yīng)，在一定條件 （恒溫恒容或恒溫恒壓）下，以不同投料方式（即從正反應(yīng)、逆反應(yīng)或從中間狀態(tài)開始）進行反應(yīng)，只要達到平衡時相同組分在各混合物中的百分數(shù)（體積、物質(zhì)的量或質(zhì)量分數(shù)）相等，這樣的化學(xué)平衡即互稱為等效平衡。切記的是，是組分的百分數(shù)相同，包括體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)或質(zhì)量百分數(shù)，而不僅僅是指濃度相同，因為同一組分百分數(shù)相同時其濃度不一定相等。2. 等效平衡規(guī)律2.1規(guī)律：恒溫恒容條件下恒溫恒容時，對一般的可逆反應(yīng)，不同的投料方式如果根據(jù)化學(xué)方程式中計量系數(shù)比換算 到同一邊時，反應(yīng)物（或生成物

2、）中同一組分的物質(zhì)的量完全相同，則互為等效平衡。此時的一般是指不考慮反應(yīng)本身的特點，計算的關(guān)鍵是換算到同一邊后各組分要完全相同。例1：定溫定容下，可逆反應(yīng)N2(g) +3H2(g)2NH3(g)按下列四種不同投料方式達到平衡后， N2 的體積分數(shù)都相等，請?zhí)顚懴旅娴目崭瘛Ｆ鹗剂浚ㄍ读系刃в冢ㄍ读系刃в冢ㄍ读?） / mol2） / mol3） / mol：N2 (g)+103H2(g)34/302NH3(g)a平衡時n（NH3） /mol等效于（投料4） / mol：abca、b、c取值必須滿足的一般條件是（用兩個方程式表示，其中一個只含a 和c，另一個只含b和 c）：、。恒溫恒容時，對于反應(yīng)

3、前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，不同的投料方式如果根據(jù)化學(xué)方程式中計量系數(shù)比換算到同一邊時，只要反應(yīng)物（或生成物）中各組分的物質(zhì)的量的比例相同 ，即互為等效平衡。此時的反應(yīng)特點是無體積變化，計算的關(guān)鍵是換算到同一邊后各組分只需要物質(zhì)的量之比相同即可。在具體分析中，有兩種情況需要注意：2.1.2.1最初投料方式與化學(xué)方程式計量系數(shù)比不一致時。例 2：定溫定容下， 可逆反應(yīng) H2(g)+ I 2(g)2HI(g) 按下列四種不同投料方式達到平衡后，H2 的體積分數(shù)都相等，請?zhí)顚懴旅娴目崭?。H (g)+ I(g)2HI(g)平衡時 n（ HI ）/mol22起始量（投料1） / mol ：120a等效

4、于（投料2） / mol ：01等效于（投料3） / mol ：01等效于（投料4） / mol ：abca、 b、c取值必須滿足的一般條件是。最初投料方式與化學(xué)方程式計量系數(shù)比一致時。例3：定溫定容下， 可逆反應(yīng)H2(g)+ I 2(g)2HI(g)按下列四種不同投料方式達到平衡后，H2 的體積分數(shù)都相等，請?zhí)顚懴旅娴目崭瘛2 (g)+ I2(g)2HI(g)平衡時 n（ HI ） /mol起始量（投料1） / mol ：110a等效于（投料2） / mol ：0等效于（投料3） / mol ：1.5等效于（投料4） / mol ：1結(jié)論 ：例4：在恒容的密閉容器中，充入2molA和 1m

5、olB 的氣體后發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g)xC(g)。達到平衡后，C 的體積分數(shù)為W；若維持容器體積和溫度不變，按0.6molA 、0.3molB和1.4molC為起始物質(zhì)的量，達到平衡后，C 的體積分數(shù)仍為W。則x 值可能為（）A 1B 2C 3D 42.2規(guī)律：恒溫恒壓條件下：在恒溫恒壓時，可逆反應(yīng)以不同的投料方式進行反應(yīng)，如果根據(jù)化學(xué)方程式中計量系數(shù)比換算到同一邊時，只要反應(yīng)物（或生成物）中各組分的物質(zhì)的量的比例相同，即互為等效平衡。此時計算的關(guān)鍵是換算到一邊后只需比例相同即可，并對反應(yīng)特點沒有要求。在具體分析中亦有兩種情況需要注意：2.2.1最初投料方式與化學(xué)方程式計量系數(shù)比不一致

6、時。N例5：在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定溫度和壓強，進行以下反應(yīng)：2 3H2NH。已知加入 1mol N和 4mol H時，達到平衡后生成 a mol NH （見下表已知項） 。在23223相同溫度、 壓強下， 保持平衡時各組分的體積分數(shù)不變。對下列編號的狀態(tài)， 填寫表中空白。已知起始狀態(tài)物質(zhì)的量 n/mol平衡時NH3 的物質(zhì)的量編號N2H2NHn/mol3140a1.56010.5 amg( g 4m)2.2.2最初投料方式與化學(xué)方程式計量系數(shù)比一致時。例 6：在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定的溫度和壓強，進行以下反應(yīng)：N (g) +3H2(g)2NH(g)

7、 。已知加入 1molN 和 3molH 時，達到平衡后生成amol，在相同溫度、壓2322強下，保持平衡時各組分的體積分數(shù)不變。請?zhí)顚懴旅娴目崭?。N (g) +3H2(g)2NH(g)平衡時 n（ NH） /mol233起始量（投料1） / mol ：130a等效于（投料2） / mol ：26等效于（投料3） / mol ：1等效于（投料4） / mol ：mnqa、 b、 c 取值要滿足的條件是：結(jié)論 ：1在恒溫恒壓條件下，向可變的密閉容器中充入3LA 和 2LB 發(fā)生如下反應(yīng)3A（ g）+2B（ g）xC（ g） +yD（g） , 達到平衡時C 的體積分數(shù)為m%。若維持溫度不變，將0.

8、6LA 、 0.4LB 、4LC、 0.8LD作為起始物質(zhì)充入密閉容器中，達到平衡時C 的體積分數(shù)仍為m%。則 x、 y 的值分別為（）A x=3、 y=1B x=4、 y=1C x=5、y=1Dx=2、 y=32在一定溫度下保持壓強相等的密閉容器中，充入1molA、2molB 發(fā)生 A（ g） +B（g）2C+D，達到平衡時 A 的百分含量為 w，下列物質(zhì)組合充入該容器中，A 的含量仍為 w 的是（）A 2molC+1molDB1molB+2molC+2molDC 1molA+1molBD1molA+4molB+4molC+2molD3將 2.0 mol SO 2 氣體和 2.0 mol S

9、O 3 氣體混合于固定體積的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SO(g) O(g)2SO (g) ，達到平衡時 SO 為 n mol 。在相同溫度下，分別按下列配比在相同233密閉容器中放入起始物質(zhì)，平衡時SO 等于 n mol 的是 ()3A 1.6 mol SO 0.3 mol O 0.4 mol SO3B 2.0 mol SO 1.0 mol O2222C 2.0 mol SO 1.0 mol O 2.0 mol SO3D 3.0 mol SO 0.5 mol O2 1.0 mol SO32224在一個體積固定的密閉容器中加入2 mol A和 1 mol B ，發(fā)生反應(yīng)： 2A(g)

10、B(g)3C(g) D(g) ，達到平衡時C的濃度為 a mol· L 1。若維持容器體積和溫度不變，按下列四種配比作為起始物質(zhì)，達到平衡后，C 的濃度仍為 a mol · L 1 的是（）A 4molA 2molBB 2molA 1molB 3molC 1molDC 3molC 1molD 1molBD 3molC 1molD5在一定溫度下的容積固定的密閉容器里充入1molC 和 1mol 水蒸氣，發(fā)生反應(yīng)：C（ s）+H2O（ g）CO（ g）+H2（ g）。當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，測得水蒸氣的濃度為Wmol/L，如果起始按下列配比填料，平衡時水蒸氣的濃度不為W mol/L

11、的是（）A 2molC+1molCO+1molHB 1molCO+1molH2C 2.5molC+2molH2O(g)D 0.5molH 2O (g) +0.5molH2+0.5molCO+0.5molC6（ 05）一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g) + B(g)3C(g) ，若反應(yīng)開始時充入 2 mol A 和 2 mol B ，達平衡后A 的體積分數(shù)為 a %。其他條件不變時，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后A 的體積分數(shù)大于a %的是A 2 mol CB 2 mol A 、 1 mol B和 1 mol He （不參加反應(yīng)）C 1 mol B 和 1 mol CD

12、2 mol A 、3 mol B和 3 mol C7. （ 05 模擬） : 恒溫、恒壓下，在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)+3H 2(g)2NH3(g)(1)若開始時放入1molN2 和 3molH2，達到平衡后，生成a molNH3，這時N2 的物質(zhì)的量為mol(2)若開始時無NH，只放入 N 和 H ，達到平衡時生成NH的物質(zhì)的量為3a mol ，則開始時放入 N32232和 H2 的物質(zhì)的量分別為mol和mol。(3)若開始時放入x molN 、 6 molH2和 2 molNH ，到達平衡后， N 和 NH的物質(zhì)的量分別是ymol 和23233amol，則 xmol，

13、ymol。平衡時 H2 的物質(zhì)的量。甲：大于 6mol乙：等于 6mol丙：小于 6mol?。嚎赡艽笥?、等于或小于6mol做出此判斷的理由是(4)若在 (3) 的平衡混合物中再加入6molNH，待再次達到平衡后NH 的物質(zhì)的量分數(shù)是。338. （ 08 卷）將一定量的 SO2 和含 0.7mol氧氣的空氣 （忽略 CO2）放入一定體積的密閉容器中， 550時，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SO+O2SO （正反應(yīng)放熱） 。反應(yīng)達到平衡后，將容器中的混合氣23體通過過量 NaOH溶液，氣體體積減少了21.28L ；再將剩余氣體通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2，氣體的體積又減少了5.6L （以上氣體

14、體積均為標準狀況下的體積）。（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）。請回答下列問題：(1 ）判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是a SO2 和 SO3 濃度相等c容器中氣體的壓強不變d。（填字母）b SO2 百分含量保持不變 SO3 的生成速率與SO2 的消耗速率相等e容器中混合氣體的密度保持不變(2 ）欲提高SO2 的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是。（填字母）a向裝置中再充入N2b向裝置中再充入O2c改變反應(yīng)的催化劑d生高溫度(3 ）求該反應(yīng)達到平衡時SO2 的轉(zhuǎn)化率（用百分數(shù)表示）。(4 ）若將平衡混合氣體的5%通入過量的BaCl 2 溶液，生成沉淀多少克？9. 現(xiàn)有甲、乙兩個極易導(dǎo)熱的密閉容器，甲中保持容積不變，

15、乙中的活塞可上下移動，以保持外壓強相等。在相同條件下將3mol A 、 1mol B 分別同時混合于甲、乙兩個容器中，發(fā)生反應(yīng)：3A(g) B(g)2C(g) D(g)(1) 起始時 , 兩容器的反應(yīng)速率為V(甲 )V(乙 ) （填、或 =); 平衡時的A 的轉(zhuǎn)化率為 甲乙（填、或 =); 平衡時 B 的百分含量為甲乙（填、或=)。（ 2）達到平衡時，甲中A 的濃度為 M mol/L 。 C 的濃度為 N mol/L ，乙中 A 的濃度為 m mol/L ， C的濃度為 n mol/L ，則 M_m； N_n（填、無法比較）。（ 3）保持溫度不變，按下列配比分別充入甲、乙兩容器中，達平衡后，甲

16、中C 的濃度為N mol · L 1 的是，乙中 C的濃度為 n mo1· L1 的是。A.6molA 2mol BB.3mol A 2mol CC.2mol C 1mol B 1mol DD.2molC 1mol DE.1.5mol A 0.5mol B 1mol C 0.5mol D（ 4）若將 2mol C和 2mol D充入甲中，保持溫度不變，平衡時A 的濃度為 W mol· L 1， C 的濃度為Y mol · L 1，則 W和 M， Y和 N 之間的關(guān)系為W_M， Y_N。（ 5）保持溫度不變，若將4mol C 和 2mol D 充入甲中，平

17、衡時A 的濃度為 R mo1· L1，則 ( )A.R 2MB.R MC.M R2MD.R 2M答案與解析1. 正確理解等效平衡概念?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)與條件息息相關(guān)， 而與建立平衡的途徑無關(guān)。 對于同一可逆反應(yīng)， 在一定條件 （恒溫恒容或恒溫恒壓）下，以不同投料方式（即從正反應(yīng)、逆反應(yīng)或從中間狀態(tài)開始）進行反應(yīng)，只要達到平衡時相同組分在各混合物中的百分數(shù)（體積、物質(zhì)的量或質(zhì)量分數(shù)）相等，這樣的化學(xué)平衡即互稱為等效平衡。 切記的是，是組分的百分數(shù)相同，包括體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)或質(zhì)量百分數(shù)，而不僅僅是指濃度相同，因為同一組分百分數(shù)相同時其濃度不一定相等。2. 等效平衡規(guī)律2.1規(guī)律：恒溫恒

18、容條件下2.1.1恒溫恒容時，對一般的可逆反應(yīng)，不同的投料方式如果根據(jù)化學(xué)方程式中計量系數(shù)比換算到同一邊時，反應(yīng)物（或生成物）中同一組分的物質(zhì)的量完全相同，則互為等效平衡。此時的一般是指不考慮反應(yīng)本身的特點，計算的關(guān)鍵是換算到同一邊后各組分要完全相同。例1：定溫定容下，可逆反應(yīng)N2(g) +3H 2(g)2NH3(g) 按下列四種不同投料方式達到平衡后，N 的體積分數(shù)都相等，請?zhí)顚懴旅娴目崭瘛?N (g)+ 3H(g)2NH(g)平衡時 n（NH） /mol2233起始量（投料1） / mol ：130a等效于（投料2） / mol ：0等效于（投料3） / mol ：4/3等效于（投料4）

19、/ mol ：abca、 b、 c 取值必須滿足的一般條件是（用兩個方程式表示，其中一個只含a 和 c，另一個只含b 和c）：、。解答：換算的基本思路是：將最初的投料方式看成起始量，其它的投料方式看成由起始量經(jīng)過反應(yīng)而得來。即根據(jù)已知的一個量求出各組分消耗或生成的量，然后由起始量減去消耗的量或加上生成的量，就可得到其它投料方式中各組分的值。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡時 n（ NH3） /mol起始量（投料1） / mol：130a等效于（投料2） / mol：0x1y1n1 平等效于 / mol：0 y /2x 3y /20111等效于（投料3） / mol：x2y24/3n2

20、 平等效于 / mol：x21×4y23402323等效于（投料4） / mol ：abcn3 平等效于 / mol ：a c/2b 3c/20根據(jù)換算 到同一邊時，反應(yīng)物（或生成物）中同一組分的物質(zhì)的量與起始量完全相同，得0 y1/2 1，x1 3y1/2 3，得 x1 0，y1 2， n1 平 ax22/3 1，y2 2 3，得 x2 1/3 ， y2 1， n2 平 aa c/2 1， b 3c/2 3， n3平 a。所以 a、 b、 c 取值必須滿足的一般條件為：a c/2 1， b3c/2 3。2.1.2 恒溫恒容時，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，不同的投料方式如果

21、根據(jù)化學(xué)方程式中計量系數(shù)比換算到同一邊時，只要反應(yīng)物（或生成物）中各組分的物質(zhì)的量的比例相同，即互為等效平衡。此時的反應(yīng)特點是無體積變化，計算的關(guān)鍵是換算到同一邊后各組分只需要物質(zhì)的量之比相同即可。在具體分析中，有兩種情況需要注意：最初投料方式與化學(xué)方程式計量系數(shù)比不一致時。例2：定溫定容下，可逆反應(yīng)H2(g) + I2(g)2HI(g)按下列四種不同投料方式達到平衡后，H2的體積分數(shù)都相等，請?zhí)顚懴旅娴目崭?。H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡時 n（ HI ） /mol起始量（投料1） / mol：120a等效于（投料2） / mol：01等效于（投料3） / mol：01等效于（投料4

22、） / mol：abca、 b、 c 取值必須滿足的一般條件是。解答：H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡時 n（ HI） /mol起始量（投料1） / mol：120a等效于（投料2） / mol：0x1n1平等效于 / mol：0 1/2x1/20等效于（投料3） / mol：01yn2平等效于 / mol：0 y/21y/20等效于（投料4） / mol：abc等效于 / mol：a c/2bc/20根據(jù)換算到同一邊后只需要各組分物質(zhì)的量之比與起始量相同，得01/ 21 ， x 1；平衡時：x1/ 2220y / 21 ， y 2；平衡時：1y / 221a1 / 2，得 n1 平 a

23、/2n1 平1ay / 2，得 n2 平 an2 平a、 b、 c 取值必須滿足的一般條件是：a c / 2 1 ，得 b 2a c/2bc / 222.1.2.2 最初投料方式與化學(xué)方程式計量系數(shù)比一致時。例 3：定溫定容下，可逆反應(yīng)H2(g) + I2(g)2HI(g) 按下列四種不同投料方式達到平衡后，H2的體積分數(shù)都相等，請?zhí)顚懴旅娴目崭瘛2 (g)+ I2(g)2HI(g)平衡時 n（ HI ） /mol起始量（投料1） / mol ：110a等效于（投料2） / mol ：0等效于（投料3） / mol ：1.5等效于（投料4） / mol ：1解答：H2(g) +I2(g)2H

24、I(g)平衡時 n（ HI ）/mol起始量（投料1） / mol：110a等效于（投料2） / mol：0x1y1n1 平等效于 / mol：0 y /2x y /20111等效于（投料3） / mol：x21.5y2n2 平等效于 / mol：x2y /21.5 y /2022等效于（投料4） / mol：x3y31n3 平等效于 / mol：x31/2y3 1/20根據(jù)換算到同一邊后只需要各組分物質(zhì)的量之比與起始量相同，得0 y1 / 21111a1ay1，得 x0， y 0，平衡時：， n平x1y1 / 2 10 y1 / 2 n1平2x2y2 / 21，得 x21.5， y2 0，平

25、衡時：1ay2)1.5 y2 / 2 1y2 / 2 n2 平，得 n2 平 a(1.5x22x31/ 21，得 x3y3 0，平衡時：1a1)y31 / 211/ 2 n3 平，得 n3 平 a( x3x32由上述討論可知，最初投料方式與化學(xué)方程式計量系數(shù)比不一致 時，各投料方式中的結(jié)果都是唯一值，而如果最初投料方式與化學(xué)方程式計量系數(shù)比一致 時，各投料方式中的結(jié)果不一定是唯一值。例4：在恒容的密閉容器中，充入2molA 和1molB 的氣體后發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g)xC(g)。達到平衡后，C 的體積分數(shù)為W；若維持容器體積和溫度不變，按0.6molA 、0.3molB和1.4molC

26、為起始物質(zhì)的量，達到平衡后，C 的體積分數(shù)仍為W。則x 值可能為（）A 1B 2C 3D 4解答：此題關(guān)鍵是分析要全面。若反應(yīng)前后體積不相等，則兩種投料方式換算到同一邊后各組分應(yīng)完全相同（即恒溫恒容時一般可逆反應(yīng)的等效平衡換算）：2A(g)+B(g)xC(g)起始量 /mol ：210等效于 /mol ：0.60.31.4等效于 /mol ： 0.61.4 × 20.31.4 × 10xx0.61.4 × 2 2，0.3 1.4 × 1 1，得 x 2xx若反應(yīng)前后氣體體積不變（即3），等效平衡只需要兩種投料方式換算到同一邊后各組分比例相同即可（恒溫恒容

27、時分子總數(shù)不變的可逆反應(yīng)的等效平衡換算）。而 1.4mol 換算到反應(yīng)物后，與的物質(zhì)的量之比為0.61.42 / 32 ，與起始量的投料比相同，故x 3 成立。選 BC。0.31.41/ 312.2規(guī)律：恒溫恒壓條件下：在恒溫恒壓時，可逆反應(yīng)以不同的投料方式進行反應(yīng)，如果根據(jù)化學(xué)方程式中計量系數(shù)比換算到同一邊時，只要反應(yīng)物（或生成物）中各組分的物質(zhì)的量的比例相同，即互為等效平衡。此時計算的關(guān)鍵是換算到一邊后只需比例相同即可，并對反應(yīng)特點沒有要求。在具體分析中亦有兩種情況需要注意：最初投料方式與化學(xué)方程式計量系數(shù)比不一致時。例5：在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定溫度和壓強，進行以下

28、反應(yīng)：N2 3H22NH3。已知加入1mol N 2 和4mol H2 時，達到平衡后生成amol NH3（見下表已知項） 。在相同溫度、 壓強下， 保持平衡時各組分的體積分數(shù)不變。對下列編號的狀態(tài)，填寫表中空白。已知起始狀態(tài)物質(zhì)的量/mol平衡時3nNH 的物質(zhì)的量編號NHNHn/mol223140a1.56010.5 amg( g 4m)解答：N2(g)+3H2(g)332NH(g)平衡時 n（ NH） /mol起始量（投料1） / mol：140a等效于（投料2） / mol：1.560n1 平等效于（投料3） / mol：xy10.5a等效于 / mol：x 1/2y3/20等效于（投

29、料4） / mol：mg（ g4m）zn2 平等效于 / mol：m z/2g 3z/20根據(jù)換算到同一邊后只需要各組分物質(zhì)的量之比與起始量相同，得1a，得 n1 平 1.5ax1/ 21 ，1a1.5n 平y(tǒng)3 / 24x1 / 20.5a1，得 x 0， y 0.5m z / 21 ，得 z 2（ g 4m），平衡時：1a，得 n2 平（ g3m） ag 3z / 2 4m z / 2 n2 平2.2.2最初投料方式與化學(xué)方程式計量系數(shù)比一致時。例 6：在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定的溫度和壓強， 進行以下反應(yīng)： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 。已知加入 1molN2 和 3molH2 時，達到平衡后生成amol，在相同溫度、壓強下，保持平衡時各組分的體積分數(shù)不變。請?zhí)顚懴旅娴目崭?。N (g) +3H(g)2NH(g)平衡時 n（NH） /mol2233起始量（投料1） / mol ：130a等效于（投料2） / mol ：26等效于（投料3） / mol ：1等效于（投料4） / mol ：mnqa、 b、 c 取值要滿足的條件是：解答：N2(g) +3H