高二化學等效平衡專題講練

1、化學等效平衡專題講練一、等效平衡的概念【歸納】 等效平衡 :在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓下,同一可逆反應從兩種不同的起始狀態(tài)開始 反應,達到平衡后,若兩種平衡體系中任何相同組分 . 的百分含量 . (體積分數(shù)、物質的量分數(shù)等均相等 . , 則兩化學平衡互稱為等效平衡。概念的理解:(1外界條件相同:通?？梢允呛銣?、恒容(同 T 同 V ,恒溫、恒壓(同 T 同 P ,讀題時注意勾 畫出這些條件。(2相同的平衡狀態(tài):通常是指平衡混合物各組分的百分含量相同,但各組分的物質的量、濃度 可能 不 同。(3平衡狀態(tài)(終態(tài)只與始態(tài)有關,而與途徑無關,(如:無論反應從正反應方向開始,還是從逆 反應方向開始投

2、料是一次還是分成幾次反應容器經過擴大 縮小或縮小 擴大的過程,只要起始濃 度相當,就達到相同的平衡狀態(tài)。【歸納】對于可逆反應 mA(g+nB(gpC(g+qD(g, 在兩種不同起始狀態(tài)下反應, 達平衡后互為等 效平衡的條件是:反應條件 系數(shù)關系 等效平衡條件若 m+n p+q 極限轉化后起始投料必須完全相同 恒溫恒容若 m+n=p+q 極限轉化后起始投料比相同(或投料完全相同恒溫恒壓 極限轉化后起始投料比相同(或投料完全相同二、等效平衡的判斷及處理 1、步驟(1 進行等效轉化 一邊倒法, 即按照反應方程式的計量數(shù)之比轉化到同一邊的量, 與題干所給起 始投料情況比較。(2 判斷起始濃度是否 相當

3、 。2、三種類型:I 類:恒溫恒容下 對于反應前后氣體體積發(fā)生變化的反應來說(即 n0的體系:等效轉化后,對應各 物質起始投料的 物質的量 與原平衡起始態(tài) 相同 。II 類:恒溫恒容下 對于反應前后氣體體積沒有變化的反應來說(即 n=0的體系:等效轉化后,只要反 應物(或生成物的 物質的量的比例 與原平衡起始態(tài)相同,兩平衡等效。III 類:恒溫恒壓下 對于氣體體系等效轉化后,要反應物(或生成物的 相同,兩平衡等效。解題的關鍵,在讀題時分清類別,用相應的方法求解。 恒溫恒容下 體積可變反應例 1:在一定溫度下,把 2mol SO2和 1mol O2通入一定容積的密閉容器中,發(fā)生如下反應, 22O

4、 SO 2 3SO 2,當此反應進行到一定程度時反應混合物就處于化學平衡狀態(tài)。現(xiàn)在該容器中維持 溫度不變,令 a 、 b 、 c 分別代表初始時加入的 322SO O SO 、 、 的物質的量(mol ,如果 a 、 b 、 c 取不同的 數(shù)值,它們必須滿足一定的相互關系,才能保證達到平衡狀態(tài)時,反應混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡完全相同。請?zhí)羁?(1若 a=0, b=0,則 c=_。(2若 a=0.5,則 b=_, c=_。(3 a 、 b 、 c 的取值必須滿足的一般條件是 _, _。 (請用兩個方程式表示,其 中一個只含 a 和 c ,另一個只含 b 和 c 恒溫恒容下體積不變反

5、應 例 2:在一個固定容積的密 閉容器中, 保持一定的溫度進行 以下反應:g (Br g (H 2+ g (HBr 2 已知加入 1mol H 2和 2mol Br 2時, 達到平衡后生成 a mol HBr(見 下表已知項 ,在相同條件下, 且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),填寫下表中的空白。恒溫恒壓下例 3:如圖所示,在一定溫度下,把 2體積 N 2和 6體積 H 2通入一個帶有活塞的容積可變的容器中,活 塞的一端與大氣相通,容器中發(fā)生以下反應:22H 3N+3NH 2(正反應 放熱 ,若反應達到平衡后,測得混合氣體的體積為 7體積。據此回答下列問 題:保持上述反應溫度不

6、變,設 a 、 b 、 c 分別代表初始加入的 N 2、 H 2和 NH 3的體積,如果反應達到平衡后混合氣體中各氣體的體積分數(shù)仍與上述平衡相同,那么:若 a=1, c=2,則 b=_。在此情況下,反應起始時將向 _(填“正”或“逆” 反應方向進行。例 4:恒溫、恒壓下,在一個容積可變的容器中發(fā)生如下反應: g (B g (A+ g (C (1若開始時放入 1mol A 和 1mol B ,達到平衡后,生成 a mol C ,這時 A 的物質的量為 _ mol 。 (2若開始時放入 3mol A和 3mol B,達到平衡后,生成 C 的物質的量為 _mol。 (3 若開始時放入 x mol A

7、 、 2mol B 和 1mol C , 達到平衡后, A 和 C 的物質的量分別為 y mol 和 3a mol , 則 x=_, y=_。平衡時, B 的物質的量 _(填編號 。(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 , 待再次達到平衡后, C 的物質的量分數(shù)是 _。 例 5:如圖所示,溫度不變下某容器分隔成 A 、 B 兩部分, A 容器固定不變, B 有可移動的活塞,現(xiàn) 在 A 中充入 2molSO和 1molO 2,在 B 中充入 2 molSO3和 1molN 2,在相同條

8、件下發(fā)生可逆反應: 2SO 2(g+O 2(g 3(g,根據下列要求填空: (1固定活塞位置在 3處不動,達到平衡后,設 A 中壓強為 P A , B 中壓強 為 P B ,則 P A 與 P B 的壓強是 P A B (填“<” 、 “>” 、 “=” 。 (2若要使 A 中與 B 中平衡狀態(tài)相同, 可移動活塞的位置應在 處。(3若活塞右移到 5處,達到平衡后, B 中 SO 3為 x mol , A 中 SO 3為 y mol ,則 x y 的 (填“<” 、 “>” 、 “=” ,理由是 。例 6、有兩個密閉容器 A 和 B , A 容器內有一個移動的活塞能使容器

9、內保持 恒壓 , B 容器能保持 恒容 。起始 時向這兩個容器中分別充入等量的體積比為 2:1的A B3 2 1 0 1 2 3 4 5 SO 2和 O 2的混合氣體,并使 A 和 B 的容積相等。在保持 4000C 的條件下使之發(fā)生如下反應:2 SO2+O2 SO 3。(1達到平衡時所需要的時間 A 容器比 B 容器 , A 容器中 SO 2的轉化率比 B 容器 。(2達到(1所述平衡后,若向兩容器中通入數(shù)量不多的等量氬氣, A 容器化學平衡 移動, B 容器化學平衡 移動。(3達到(1所述平衡后,若向兩容器中通入等量的原反應氣體,達到平衡時, A 容器 SO 3物質的量分 數(shù) ; B 容器

10、中 SO 3的物質的量分數(shù) 。 (填增大、減小、不變 題型一:可逆反應在恒溫恒容或恒溫恒壓條件下建立等效平衡的條件【例題 1】 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2A(g + B(g3C(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,達到平衡后, C 的濃度仍為 a mol ·L -1的是( A . 4molA +2molB B. 2molA +1molB +3molC +1molDC . 3molC +1molD +1molB D. 3molC +1mol

11、D【變式 1】上題變?yōu)?: 在一個體積可變. 的密閉容器中若維持容器壓強. 和溫度不變達到平衡后, C的濃度不是. a mol·L -1的是(【例題2】 可逆反應 A(g+B(g2C(g在固定容積的容器中進行, 如果向容器中充入 1mol A 和 1mol B ,在某溫度下達到平衡時,C的濃度是 amol ·L -1,體積分數(shù)為 m %;若向容器中充入 1mol C, 在同樣的溫度下達到平衡時 , C的濃度是 bmol ·L -1,體積分數(shù)為 n %,則 m 和 n 的關系是 _,a 和 b 的關系是 _【例題3】在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中,保持一定溫度

12、和壓強 , 進行以下反應:N 2+3H 22NH 3。已知加入 1mol N 2和 4mol H 2時,達到平衡后生成 a mol NH 3(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), 題型二:通過建立等效平衡的中間狀態(tài),比較反應物轉化率的大小以及平衡時某物質體積分 數(shù)、濃度的大小【例題4】 體積相同的甲、 乙兩個容器中, 分別充有等物質的量的 SO 2和 O 2, 在相同溫度下發(fā)生反應:2SO 2 +O 22SO 3并達到平衡。在這過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強不變,若甲 容器中 SO 2的轉化率為 p %,則乙容器中 SO 2的轉

13、化率為(A .等于 p % B .大于 p % C .小于 p % D .無法判斷【例題5】在相同溫度下,有相同體積的甲、乙兩容器,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。下列敘述中,錯誤的是(A .化學反應速率:乙>甲 B .平衡后 N 2的濃度:乙>甲C . H 2的轉化率:乙>甲 D .平衡混合氣中 H 2的體積分數(shù):乙>甲題型三:綜合應用【例題 6】 在一定溫度和壓強下,有如下反應:2SO 2(g+O2(g2SO 3(g,將 1.6molSO 2和 0.8mol 的 O 2放入一體積可變的密閉容器中,測得容器的起始容

14、積為 100L 。經一段時間后,反應達到平衡,測得 混合氣體的密度為 1.6g·L-1。請回答下列問題:(1達平衡時混合氣體的體積為 _, SO 2的轉化率為 _;(2若起始時加入 amolSO 2、 bmolO 2,且 a b=2 1,在同樣溫度和壓強下,反應達到平衡時,測得 混合氣體的容積為 120L 。則 a 、 b 的值分別為:a_, b_;(3若容器為體積不變的密閉容器,其容積為 100L 。起始時加入 xmolSO 2、 ymolO 2和 zmolSO 3,反應 達平衡時,溫度和壓強與 (2完全相同,容器內各氣體的體積分數(shù)也與 (2達平衡時的情況完全相同。則 x 、 y

15、應該滿足的關系式為 _, x 、 z 應該滿足的關系式為 _。練習提高1、在一個固定體積的密閉容器中,加入 2mol A和 1mol B,發(fā)生反應:2A(g+B(g 3C(g+D(g 達 平衡時, c (C=w mol/L。若維持容器內體積和溫度不變,按下列四種配比作起始物質,達平衡后, C 濃度 仍為 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、在一固定體積的密閉容器中加入 2 mol A和 1 mol B

16、發(fā)生反應 2A(g+B(g 4C(g+D(s,達到 平衡時 C 的濃度為 w mol·L -1,若維持容器的體積和溫度不變,按下列五種配比方案作為反應物,達平衡 后,使 C 的濃度仍為 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(g+D(g,達到平衡時 A 的含量為 w ,下列物質組合充入該容器中, A 的含量仍為 w 的是( A. 2molC+1molD B. 1molB+2molC+1molDC. 1molA+1molB D. 1molA+4molB+4molC+2molD4、 將 2.0 mol SO2氣體和 2.0 mol S