2-3等效平衡問題

1、中學(xué)高二化學(xué)選修4學(xué)案內(nèi)容：【2-3】 化學(xué)平衡（等效平衡）一、概念：同一可逆反應(yīng)在相同條件下，無論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，或從中間某 一時刻開始，在達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，任何相同組分的百分含量（體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）均 相同，這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡。二、概念的理解：（1）外界條件相同：通常可以是恒溫、恒容，恒溫、恒壓。（2） “等效平衡”與“完全相同的平衡狀態(tài)”不同：“等效平衡”只要求平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)）對應(yīng)相同，反應(yīng)的速率、壓強等可以不同。（3）平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關(guān)，而與途徑無關(guān)，只要物料相當(dāng)，就達到等效平衡狀態(tài)。三、等效平衡的分類第一類：對于恒溫、

2、恒容條件下反應(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng)。如果按方程式的化學(xué)計量 數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量與對應(yīng)組分的起始加入量相同，則建立的化學(xué)平 衡狀態(tài)是等效的。例1:在一定溫度下，把2mol S02和1mol 02通入一定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)，2SO2+O2=2SO3,當(dāng)此反應(yīng)進行到一定程度時反應(yīng)混合物就處于化學(xué)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S02、。2、SO3的物質(zhì)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(guān)系，才能保證達到平衡狀態(tài)時，反應(yīng)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)羁眨海?）若

3、a=0， b=0,貝卩 c=。（2）若 a=0.5，貝H 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）第二類：對于恒溫、恒容條件下為反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量 比相同，則建立的化學(xué)平衡是等效的。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(yīng)：H2（g）+Br2（g） 2HBr（g）已知加入1mol H2和2mol Br2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

4、組分的體積分?jǐn)?shù)不變，對下列編號的狀態(tài)，填寫下表中的空白。已知起始狀態(tài)時物質(zhì)的量n （ mol ）平衡時HBr的物質(zhì)的量n （ mol ）H 2Br 2HBr編號120a24010.5amg(g > 2m)第三類：對于恒溫、恒壓條件下的任何氣體參加的可逆反應(yīng)（無論反應(yīng)前后氣體體積可變或不變 ）。如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比相同，則建立的化學(xué)平衡是等效的。例3:1恒溫、恒壓下，在一個容積可變的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)+B(g) =C(g)(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(zhì)

5、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(zhì)的量為 mol。(3) 若開始時放入 x mol A、2mol B和1mol C ,達到平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別為 y mol和 3a mol，貝U x=，y=。平衡時，B的物質(zhì)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作出此判斷的理由是 。(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(zhì)的量分?jǐn)?shù)是 。 n若維持溫度不變，在一個與 (1)反應(yīng)前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)。開始時放入

6、1 mol A和1 mol B到達平衡后生成 b mol C。將b與小題中的a進行比較 (選填一個編號)。(甲 )av b(乙)a> b(丙)a= b(丁)不能比較a和b的大小作出此判斷的理由是1. 一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng): 入2 mol A和1 mol B，達到平衡時 四種配比作為起始物質(zhì)，達到平衡后，A . 4 mol A + 2 mol B【課堂練習(xí)】2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)，若反應(yīng)開始時充C的濃度為a mol L 1。若維持容器體積和溫度不變，按下列C的濃度仍為a mol L 1的是()B . 2 mol A + 1 mol B + 3

7、 mol C + 1 mol DC. 3 mol C + 1 mol D + 1 mol BD. 3 mol C + 1 mol D2.(雙選)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) 二3C(g)，若反應(yīng)開始時充入2 mol A和2 mol B，達平衡后A體積分?jǐn)?shù)為a%。其他條件不變時，按下列四種配比作為起始 物質(zhì)，平衡后A體積分?jǐn)?shù)大于a%的是()A . 2 mol CC. 1 mol B 和 1 mol CB . 2 mol A、1 mol B 和 1 mol He（不參加反應(yīng)）D. 2 mol A、3 mol B 和 3 mol C4.向甲乙兩個容積均為 1L的恒容容器中，分別充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1mol B。相同條件下(溫度TC )，發(fā)生下列反應(yīng)：A(g) + B(g) xC(g) H<0測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如圖所示：回答下列問題：(1)乙容器中，平衡后物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率; (2)x =;(3)T C時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 ;下列說法正確的是()A .向平衡后的乙容器中充入氦