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1、一、概念精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -2021高考化學(xué)等效平穩(wěn)解題技巧在肯定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下,同一可逆反應(yīng)體系,不管是從正反應(yīng)開頭, 仍是從逆反應(yīng)開頭, 在達(dá)到化學(xué)平穩(wěn)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)平穩(wěn)互稱等效平穩(wěn)(包括“相同的平穩(wěn)狀態(tài)” );概念的懂得:( 1 )外界條件相同:通??梢允呛銣?、恒容,恒溫、恒壓;( 2 )“等效平穩(wěn)”與“完全相同的平穩(wěn)狀態(tài)”不同:“完全相同的平穩(wěn)狀態(tài)”是指在達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)時,任何組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))對應(yīng)相等, 并且反應(yīng)的速率等也相同,但各組
2、分的物質(zhì)的量、濃度可能不同;而“等效平穩(wěn)” 只要求平穩(wěn)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(qiáng)等可以不同( 3 )平穩(wěn)狀態(tài)只與始態(tài)有關(guān),而與途徑無關(guān),(如:無論反應(yīng)從正反應(yīng)方向開頭, 仍是從逆反應(yīng)方向開頭投料是一次仍是分成幾次反應(yīng)容器經(jīng)過擴(kuò)大縮小或縮小擴(kuò)大的過程,)只要起始濃度相當(dāng),就達(dá)到相同的平穩(wěn)狀態(tài);二、等效平穩(wěn)的分類在等效平穩(wěn)中比較常見并且重要的類型主要有以下三種:I 類:恒溫恒容下對于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的反應(yīng)來說(即V0 的體系):等價轉(zhuǎn)化后,對應(yīng)各物質(zhì)起始投料的物質(zhì)的量 與原平穩(wěn)起始態(tài) 相同;II 類:恒溫恒容下對于反應(yīng)前后氣體體積沒有變化的反應(yīng)來說
3、(即V=0的體系):等價轉(zhuǎn)化后,只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量的比例與原平穩(wěn)起始態(tài)相同,兩平穩(wěn)等效;精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 1 頁,共 12 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -III 類:恒溫恒壓下對于氣體體系等效轉(zhuǎn)化后,要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量的比例 與原平穩(wěn)起始態(tài)相同,兩平穩(wěn)等效;解題的關(guān)鍵, 讀題時留意勾畫出這些條件,分清類別, 用相應(yīng)的方法求解;我們常采納“等價轉(zhuǎn)換”的方法,分析和解決等效平穩(wěn)問題三、例題解析I類:在恒溫恒容下 ,對于化學(xué)反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變
4、化的可逆反應(yīng), 只轉(zhuǎn)變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,假如通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成化學(xué)方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平穩(wěn)相同,就兩平穩(wěn)等效;例 1 :在肯定溫度下,把2molSO 2 和 1molO 2 通入肯定容積的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng),2SO2O22SO3 ,當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到肯定程度時反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平穩(wěn)狀態(tài);現(xiàn)在該容器中維護(hù)溫度不變,令 a、b 、c分別代表初始時加入的SO2、O2、SO3 的物質(zhì)的量( mol ),假如a 、b 、c取不同的數(shù)值, 它們必需滿意肯定的相互關(guān)系,才能保證達(dá)到平穩(wěn)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穩(wěn)完全相同;請?zhí)羁眨海?1 )如 a=
5、0 , b=0,就 c= ;( 2 )如 a=0.5,就 b= , c= ;( 3 )a、b 、c 的取值必需滿意的一般條件是 ,_ ;_(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)解析:通過化學(xué)方程式:2SO2O22SO3 可以看出,這是一個化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng),在定溫、 定容下建立的同一化學(xué)平衡狀態(tài);起始時,無論怎樣轉(zhuǎn)變SO2、O2、SO3 的物質(zhì)的量,使化學(xué)反應(yīng)從正反應(yīng)開頭, 仍是從逆反應(yīng)開頭,或者從正、 逆反應(yīng)同時開頭,但它們所建立起來的化學(xué)平穩(wěn)狀態(tài)的成效是完全相同的,即它們之間存在等效平穩(wěn)關(guān)系;我們常采納“等價轉(zhuǎn)換”的方法,分析和解決等效平穩(wěn)問題
6、;( 1 )如 a=0 ,b=0,這說明反應(yīng)是從逆反應(yīng)開頭,通過化學(xué)方程式2SO2O22SO3可以看出,反應(yīng)從2molSO 3 開頭,通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成SO2 和 O2 的物質(zhì)的量 (即等價轉(zhuǎn)換) ,恰好跟反應(yīng)從2mol SO2精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 2 頁,共 12 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -和 1mol O2 的混合物開頭是等效的,故c=2 ;( 2 )由于 a=0.5<2,這表示反應(yīng)從正、逆反應(yīng)同時開頭,通過化學(xué)方程式2SO2O22SO3可以看
7、出,要使0.5molSO 2反應(yīng)需要同時加入0.25mol O2 才能進(jìn)行, 通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成SO 3 的物質(zhì)的量(即等價轉(zhuǎn)換)與0.5 mol SO3 是等效的,這時如再加入1.5 mol SO3就與起始時加入2molSO 3 是等效的,通過等價轉(zhuǎn)換可知也與起始時加入 2 mol SO2 和 1mol O2 是等效的;故b=0.25, c=1.5;(3 )題中要求2mol SO2 和 1mol O2 要與 a mol SO2 、b mol O2 和cmolSO 3建立等效平衡;由化學(xué)方程式可知,c mol SO3 等價轉(zhuǎn)換后與c mol SO2精選名師 優(yōu)秀名師 - - - -
8、 - - - - - -第 3 頁,共 12 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -和等效,即是說,和與amol SO2 、 b mol O2 和 c mol SO3 等效,那么也就是與2mol SO2 和 1molO 2 等效;故有;II類:在恒溫恒容下 ,對于反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng),只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量之比與原平穩(wěn)相同,就兩平穩(wěn)等效;例 2 :在一個固定容積的密閉容器中,保持肯定的溫度進(jìn)行以下反應(yīng):精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 4 頁,共 12 頁 - - -
9、- - - - - - -H 2 gBr g2HBr g精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -已知加入 1mol H2 和 2mol Br2 時,達(dá)到平穩(wěn)后生成a mol HBr(見下表已知項) ,在相同條件下,且保持平穩(wěn)時各組分的體積分?jǐn)?shù)不變,對以下編號的狀態(tài),填寫下表中的空白;已知起始狀態(tài)時物質(zhì)的量平穩(wěn)時 HBrn( mol)的物質(zhì)的量H 2Br 2HBrn(mol)120a24010.5amgg2m編號解析:在定溫、定容下,H 2 gBr2 g2HBr g建立起化學(xué)平衡狀態(tài), 從化學(xué)方程式可以看出,這是一個化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng);依據(jù) “
10、等價轉(zhuǎn)換” 法, 通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平穩(wěn)相同,就達(dá)到平穩(wěn)后與原平穩(wěn)等效;由于標(biāo)準(zhǔn)項中n(H 2 起始):n(Br2起始):n( HBr平穩(wěn)) =1 :2 :a,將 n ( H 2 起始) =2mol, n ( Br 2 起始) =4mol,代入上式得n( HBr平穩(wěn)) =2a ;參照標(biāo)準(zhǔn)項可知,n ( HBr平穩(wěn)) =0.5a mol,需要 n ( H 2 起始)=0.5mol, n ( Br 2 起始) =1mol, n ( HBr起始) =0mol;而現(xiàn)在的起始狀態(tài), 已有 1mol HBr,通過等價轉(zhuǎn)換以后, 就相當(dāng)于起始時有0.5 mol H 2
11、 和 0.5 mol Br2 的混合物,為使n ( H 2 起始): n ( Br 2 起始) =1 : 2 ,就需要再加入0.5molBr 2 就可以達(dá)到了;故起始時H 2 和 Br 2 的物質(zhì)的量應(yīng)為 0mol和 0.5mol;設(shè)起始時HBr的物質(zhì)的量為xmol ,轉(zhuǎn)換成H 2 和 Br 2 后,就 H 2mxgxmxx和 Br2 的總量分別為 (2)mol和(2)mol,依據(jù) : g,21: 22解 得 x2g2m; 設(shè) 平 衡 時HBr的 物 質(zhì) 的 量 為ymol, 就 有1: amx : y 2,解得ya gm ;精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 5 頁
12、,共 12 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -III類: 在恒溫恒壓下 ,轉(zhuǎn)變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,只要按化學(xué)計量數(shù)之比換算成化學(xué)方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平穩(wěn)相同,達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)后與原平穩(wěn)等效;例 3 :如下列圖,在肯定溫度下,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(yīng): N23H 22NH3 (正反應(yīng)放熱) ,如反應(yīng)達(dá)到平穩(wěn)后,測得混合氣體的體積為7 體積;據(jù)此回答以下問題:N22 體積H26 體積( 1 )保持上述反應(yīng)溫度不
13、變,設(shè)a 、b 、c 分別代表初始加入的N 2 、H 2 和 NH 3 的體積, 假如反應(yīng)達(dá)到平穩(wěn)后混合氣體中各氣體的體積分?jǐn)?shù)仍與上述平穩(wěn)相同,那么:如a=1 , c=2,就b= ;在此情形下,反應(yīng)起始時將向 (填“正”或“逆” )反應(yīng)方向進(jìn)行;如需規(guī)定起始時反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,就c的取值范疇是 ;( 2 )在上述裝置中,如需掌握平穩(wěn)后混合氣體為6.5體積,就可實行的措施是 ,緣由是 ;解析:( 1 )化學(xué)反應(yīng):N23H22NH3 在定溫、定壓下進(jìn)行,V N 2 2要使平穩(wěn)狀態(tài)與原平穩(wěn)狀態(tài)等效,只要起始時V H2 6就可以達(dá)到;已知起始時各物質(zhì)的體積分別為1 體積 N 2、b體積 H 2 和
14、 2體積NH 3 ;根據(jù)“等價轉(zhuǎn)換”法, 將 2 體積NH3通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成N 2和 H 2的體積,就相當(dāng)于起始時有(1+1 )體積112N 2 和( b+3)體積H2 ,它們的比值為b36,解得 b=3;因反應(yīng)前混合氣體為8 體積, 反應(yīng)后混合氣體為7 體積, 體積差為 1體積,由差量法可解出平穩(wěn)時NH3 為 1 體積;而在起始時,NH3 的體積為 c=2精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 6 頁,共 12 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -體積,比平穩(wěn)狀態(tài)時大,為達(dá)到同
15、一平穩(wěn)狀態(tài),以平穩(wěn)逆向移動;NH3 的體積必需減小,所如需讓反應(yīng)逆向進(jìn)行,由上述所求出的平穩(wěn)時NH3 的體積為1可知, NH3 的體積必需大于1 ,最大值就為2 體積N 2 和 6 體積H2 完全反應(yīng)時產(chǎn)生的 NH 3 的體積,即為4 體積,就 1c2 ;( 2 )由 6.5<7可知,上述平穩(wěn)應(yīng)向體積縮小的方向移動,亦即向放熱方向移動,所以實行降溫措施;例 4 :(一)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 gB gC g( 1 )如開頭時放入1mol A和 1mol B,達(dá)到平穩(wěn)后, 生成 a mol C,這時 A 的物質(zhì)的量為 mol;( 2 )如開頭時放入3mol A
16、和 3mol B,達(dá)到平穩(wěn)后,生成C 的物質(zhì)的量為 mol;( 3 )如開頭時放入x mol A、2mol B和 1mol C,達(dá)到平穩(wěn)后,A 和 C 的物質(zhì)的量分別為y mol和 3a mol,就 x= , y= ;平穩(wěn)時, B 的物質(zhì)的量 (填編號);(甲)大于2mol(乙)等于2mol(丙)小于2mol(?。┛赡艽笥凇⒌扔诨蛐∮?mol( 4 )如在( 3 )的平穩(wěn)混合物中再加入3mol C,待再次達(dá)到平穩(wěn)后,C 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是 ;(二)如維護(hù)溫度不變,在一個與(一)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);( 5 )開頭時放入1mol A和 1mol B到達(dá)平穩(wěn)后生成b m
17、ol C;將b與( 1 )小題中的a 進(jìn)行比較 (_填編號);(甲) a>b (乙) a<b(丙) a=b(?。┎荒鼙容^a 和 b的大小作出此判定的理由是 ;_解析:(一)( 1 )由反應(yīng)AgBgCg 知,反應(yīng)達(dá)平穩(wěn)后,如有 a mol C生成,就必有a mol A物質(zhì)消耗,此時剩余A 的物質(zhì)的量為精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 7 頁,共 12 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -( 1 a) mol ;( 2 )在恒溫、恒壓下,如投放3molA 和 3molB,就所占有
18、的體積為( 1 )中的3倍;由于A 、 B 的投放比例與(1 )相同,故平穩(wěn)時與( 1 )等效,而C 的物質(zhì)的量為3a mol;( 3 )由于達(dá)到平穩(wěn)時C 的物質(zhì)的量為3a mol,故此平穩(wěn)狀態(tài)與 ( 2 )完全相同;如把C 的物質(zhì)的量完全轉(zhuǎn)化為A和 B,A 、B 的物質(zhì)的量應(yīng)與( 2 )完全相等;A g B g Cg起始( mol ):x2 1將 C 轉(zhuǎn)化為 A 、B( mol ):x+12+1 0平穩(wěn)時( mol ):y3 3a3ax11x2y1據(jù)題意有:211 ,解得; 33a1 ,解得 y=33a ;通過上述可知,平穩(wěn)時B 的物質(zhì)的量為(3 3a ) mol ,由于該反應(yīng)起始時投放的物
19、質(zhì)為A 、B、C 均有,即從中間狀態(tài)開頭達(dá)到平穩(wěn),故平 衡可能向左、向右或不移動,也即3a 可能大于、小于或等于1 (不移動時, 33a2,3a1 ),故( 3 )中 B 的物質(zhì)的量應(yīng)為(?。?;( 4 )在( 3 )的平穩(wěn)中,再加入3mol C,所達(dá)到的平穩(wěn)狀態(tài)與(1 )、( 2 )、( 3 )皆為等效狀態(tài),通過(1 )可求出C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為,也就是在( 3 )的平穩(wěn)狀態(tài)時C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 8 頁,共 12 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -(二)
20、( 5 )因此時容器的容積不變,而( 1 )中容器的容積縮小, ( 5 )小題中容器相當(dāng)于在(1 )的基礎(chǔ)上減壓,就平穩(wěn)逆向移動,故反應(yīng)達(dá)到平穩(wěn)后 a>b ,即應(yīng)填(甲) ;針對訓(xùn)練:1 、在 t 時,向 2L 密閉容器中放入 1molA 和 1molB ,發(fā)生以下反應(yīng): A ( g ) +B ( g ) C( g )+2D ( g ),平穩(wěn)時 C 的含量為 m% ,保持其他條件不變, 如按以下配比將物質(zhì)放入容器中達(dá)到平穩(wěn)時, C 的含量仍為m% 的是()A 、2molA和 1molBB、2molD和 A 、B、C 各 1molC、1molC和 2molDD 、1molC和 1molD2
21、 、在肯定溫度下, 把 2mol SO2 和 1mol O2 通入一個肯定容積的密閉容 器里,發(fā)生如下反應(yīng):2SO 2 +O 22 SO3 ,當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到肯定程度時, 反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平穩(wěn)狀態(tài);現(xiàn)在該容器中維護(hù)溫度不變,令 a、b 、c 分別代表初始加入的SO2 、O 2 和 SO 3 的物質(zhì)的量( mol );如 a 、b 、c取不同的數(shù)值, 它們必需滿意肯定的相互關(guān)系,才能保持達(dá)到平穩(wěn)時,反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分?jǐn)?shù)仍和上述平穩(wěn)時的完全相同;請?zhí)顚懸韵驴瞻祝喝?a=0,b=0,就 c= ;如 a=0.5,就 b=和 c= ; a 、b 、c必需滿意的一般條件是(請用兩個方程式表示,
22、其中一個只含a和c,另一個只含b和c) : ; 答案:( 1 ) 2mol( 2 ) b=0.25mol, c=1.5mol( 3 ) a+c=2b+c/2=1(或 2b+c=2)3 、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(yīng):2Ag Bg3Cg Dg達(dá)平穩(wěn)時, c C W mol/L;如維護(hù)容器內(nèi)體積和溫度不變,按以下四種配比作起始物質(zhì),達(dá)平穩(wěn)后, C 濃度仍精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 9 頁,共 12 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -為 W m
23、ol/L的是(AD)( A ) 1mol A 0.5mol B 1.5mol C 0.5 D( B) 2mol A 1mol B 3mol C1mol D( C) 3mol C 1mol D 1mol B( D ) 3mol C1mol D4 、在一恒溫恒容密閉容器中,A 、B 氣體可建立如下平穩(wěn):2Ag+2BgCg+3Dg現(xiàn)分別從兩條途徑建立平穩(wěn):.A 、 B的起始量均為2mol; . C、D 的起始量分別為2mol和 6mol;以下表達(dá)不正確選項:-( B)A 、兩途徑最終達(dá)到平穩(wěn)時,體系內(nèi)混合氣體的百分組成相同B、兩途徑最終達(dá)到平穩(wěn)時,體系內(nèi)混合氣體的百分組成不同C、達(dá)到平穩(wěn)時,途徑的和
24、途徑體系內(nèi)混合氣體平均相對分子質(zhì)量相同D 、達(dá)到平穩(wěn)時,途徑的氣體密度為途徑密度的1/25 、在一個1L 的密閉容器中,加入2molA和 1molB,發(fā)生下述反應(yīng):2Ag+2Bg3Cg+Dg達(dá)到平穩(wěn)時, C 的濃度為 1.2mol/L , C的體積分?jǐn)?shù)為a%;維護(hù)容器的體積和溫度不變,按以下配比作為起始物質(zhì),達(dá)到平穩(wěn)后,C的濃度仍是1.2mol/L的是(D) A 、3mol C+1mol DB 、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC、1mol A+0.5mol B+1.5mol CD 、4mol A+2mol B6 、在一固定容積的密閉容器中充入2molA和 1
25、molB,發(fā)生反應(yīng):2A 氣+B 氣xC 氣,達(dá)到平穩(wěn)后, C 的體積分?jǐn)?shù)為W% ;如維護(hù)容器體積和溫度不變,按0.6molA、0.3molB和 1.4molC為起始物質(zhì),達(dá)到平穩(wěn)后, C 的體積分?jǐn)?shù)仍為W% ,就 x 值為(BC)A 、1B、2C、3D 、47 、在一個1L 的密閉容器中,加入2molA和 1molB,發(fā)生下述反應(yīng):精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 10 頁,共 12 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -2Ag+Bg3Cg+Dg達(dá)到平穩(wěn)時, C 的濃度為1.2mol/L
26、 , C的體積分?jǐn)?shù)為a%;維護(hù)容器的壓強(qiáng)和溫度不變,按以下配比作為起始物質(zhì), 達(dá)到平穩(wěn)后, C 的濃度仍是1.2mol/L(或 C 的體積分?jǐn)?shù)仍是a% )的是( ABD)A 、 3molC+1molDB 、 1molA+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC、1mol A+0.5mol B+1.5mol CD 、4mol A+2mol B8 、在恒溫、恒壓的條件下,向可變?nèi)莘e的密閉容器中充入3LA和 2LB ,發(fā)生如下反應(yīng):3A (氣) +2B (氣)xC(氣) +yD氣達(dá)到平穩(wěn)時, C 的體積分?jǐn)?shù)為m% ;如維護(hù)溫度壓強(qiáng)不變,將0.6LA、0.4LB 、4LC、0.8LD作為起始物質(zhì)充入密閉容器中,達(dá)到平穩(wěn)時C 的體積分?jǐn)?shù)仍為m%, 就 X、Y 的值分別為(CD)Ax=3y=1Bx=4y=1Cx=5y =1Dx=10y=29 、在一個容積固定的密閉容器中充入1molHI,建立如下平穩(wěn):H 2 ( g )+I 2 ( g )2HI ( g ),測得 HI 的轉(zhuǎn)化率為a% ;其他條件不變,在上述 平穩(wěn)體系中再充入1molHI,待平穩(wěn)建立時HI 的轉(zhuǎn)化率為b% ,就 a、b的關(guān)系為( C)A.a bB.a bC.a=bD. 無法確定10 、一
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