等效平衡學(xué)案

1、等效平衡學(xué)案一、概念在一定條件（恒溫包容或恒溫恒壓）下，同一可逆反應(yīng)體系，不管是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)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（體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)等）均相同，這樣的化學(xué)平衡 互稱等效平 衡。概念的理解：（1）外界條件相同：通?？梢允呛銣?、包容，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)的量分數(shù)（或體積分數(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，就達到相同的平衡狀態(tài)。二、等效平衡的分類在等效平衡中比較常見并且重要的類型主要有以下三種：I類

2、：恒溫包容下 對于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化 的反應(yīng)來說（即 Vw 0的體 系）：等價轉(zhuǎn)化后，對應(yīng)各物質(zhì)起始投料的 物質(zhì)的量與原平衡起始態(tài)相同。 II類：恒溫包容下 對于反應(yīng)前后 氣體體積沒有變化 的反應(yīng)來說（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(zhuǎn)化后，要反應(yīng)物（或生成物）的 物質(zhì)的 量的比例與原平衡起始態(tài)相同，兩平衡等效。 解題的關(guān)鍵，讀題時注意勾畫出這些條件，分清類別，用相應(yīng)的方法求解。我們 常采用“等價轉(zhuǎn)換”的方法，分析和解決等效平衡問題三、例題解析I類：在恒溫包容下，對于反應(yīng)前后

3、氣體 體積改變（m+nw p+q）的反應(yīng)，只 有物質(zhì)的量按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì) 的量與原始值相同，二者才等效例： N 2（g） + 3H 2（g） =2NH3（g）起始量 1 mol 3 mol0 mol等效于 0 mol 0 mol2 mol0.5 mol 1.5 mol 1 mola mol b mol c mol貝U a、b、c關(guān)系：練習(xí)、1在一個固定體積的密閉容器中， 加入2 mol A、1 mol B反應(yīng)，2A（g）+B（g）3C（g）+D（g）。達到平衡后，C的濃度為W mol/L,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

4、，C的濃度仍為Wmol/L的是（）A 4 mol A、2 mol B B 、2 mol A、1 mol B、3 mol C、1 mol DG 3 mol C、1 mol D、1 mol B D、3 mol C、1 mol D2、在一定溫度下，把2 mol SO2和1 mol O 2通入一個一定容積的密閉容器里， 催化劑發(fā)生如下反應(yīng)：2SO (g) + O 2(g)、加熱、2SO(g)。當反應(yīng)達到一定程度時，反 應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。現(xiàn)在該容器維持溫度不變，令a、b、c分別代表SO、Q、SO的物質(zhì)的量，若a、b、c取不同的值，必須滿足一定關(guān)系都能保證 達到平衡時各組分體積分數(shù)不變，則：(1

5、) a=b=0MU c=(2) a=0.5 ,貝U 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)解析：(1) c=2(2) b=0.25, c=1.5(3) a+c=2 b+c/2=1 (或2b+c=2)。II類：在恒溫包容下，對于反應(yīng)前后氣體體積不變(m+n=p+q)的可逆反應(yīng)，只 要按方程式的化學(xué)計量數(shù) 轉(zhuǎn)化為方程式的同一邊物質(zhì)的 物質(zhì)的量比值與原平 衡相同,則平衡等效H2(g) + I2(g) =2HI(g)起始量 1 mol 2 mol 0 mol 等效于 2 mol 4 mol 0 mol 2 mol 5

6、 mol 2 mol a mol b mol c mol 貝U a、b、c關(guān)系： 練習(xí)、1、某溫度下，在一容積恒定的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)+HO (g)CO(g)+H2(g)+Q。當反應(yīng)達到平衡時，測得容器中各物質(zhì)均為 n mol ,現(xiàn)欲 使H2的平衡濃度增大一倍，當其他條件不變時，下列措施可行的是()A 、升高溫度B、加入催化劑C、再加入 n mol CO,n mol H 2O D、再加入 2n mol CO2,2n mol H 22、一定溫度下，在包容容器中發(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、2 mol B達到平衡后，A的體積分數(shù)為

7、a%其他條件不變時， 下列配比做初始物質(zhì)，則平衡后 A的體積分數(shù)大于a%勺是()A 2 mol CB、2 mol A、1 mol B、1 mol HeC、1 mol B、1 mol C D 、2 mol A、3 mol B、3 mol C III類：恒溫、恒壓下，對任一可逆反應(yīng)，只要按方程式的化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化為方程式的同一邊物質(zhì)的 物質(zhì)的量之比與原平衡相同，達到平衡后與原平衡等 效。N2(g) + 3H 2(g)-2NH(g)起始量 1 mol 4 mol等效于 1.5 mol 6 mol0 mol 0.5 mol 1 mol a mol b mol c mol貝U a、b、c關(guān)系：練習(xí)、1、某

8、恒溫恒壓下，向可變?nèi)莘e的密閉容器中，充入 3L A和2L B,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W%若維持溫度、壓強不變，將 0.6L A、0.4L B、4L C和0.8L D。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 W%則X =, Y =2、(全國)某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng) 2A(g) + B(g) -2C(g), 達到平衡時，A B和C的物質(zhì)的量分別是4mol、2 mol、4 mol 。保持溫度和 壓強不變，對平衡混合物中作調(diào)整，平衡右移的是 ()A、均減半B、均加倍C、均加1 molD、均減少1

9、 mol催化劑3、一定溫度下，容積可變的容器中，反應(yīng) 2SO (g) + O 2(g)、加熱、2SO(g), 達到平衡時，物質(zhì)的量分別為 4 mol、2 mol、4 mol。保持P、T不變時，按 下列要求改變，達到新平衡時，各物質(zhì)百分含量與原平衡相同的是 ()A 通入 1 mol SO3 B 、通入 4 mol SO2、2 mol O 2C、通入1 mol N 2 D 、各減少1 mol自我評價1、一真空密閉容器中盛有 1 mol PCl 5 ,加熱到20 C時發(fā)生反應(yīng)：PCl 5(g) 一PCl3(g)+Cl 2(g),反應(yīng)達平衡時，PCl5所占體積分數(shù)為M%若在同一溫度和 同一容器中最初投

10、入的是2 mol PCl5,反應(yīng)達到平衡時，PCl5所占的體積分數(shù)為 N%則M和N的關(guān)系是()A、MN B、Mb B. a b C.a2m)例3、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(zhì)組合充入該容器中，A的含量仍為 w的是()C. 1molA+1molBD. 1molA+4molB+4molC+2molD【鞏固練習(xí)】1、在一恒定容器中充入 2molA和ImolB ,發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g) + B(g)= xC(g),達到 化學(xué)平衡以后，C的體積分數(shù)為a。若在恒溫恒容下，按0.6mol的A、

11、0.3mol的B、1.4mol 的C為起始物質(zhì)，達到化學(xué)平衡后， C的體積分數(shù)仍為a,則x為( )。A. 1B. 2C. 3D.無法確定2、如右圖，向 A充入1molX、ImolY ,向B中充入2molX、2molY ,起始時 A、B的體 積相等都等于a L,在相同溫度和催化劑存在的條件下，關(guān)閉活塞K,使兩容器中各自發(fā)生下述反應(yīng)，X(g) + Y(g)彳-2Z(g) + W(g) AHV0A 保持恒M壓，B保持恒容，達平衡時，A的體積為1.4aLo下列說法錯誤HI MH的是(雙選)()ABA.反應(yīng)速率：v(B) v(A)B.A容器中X的轉(zhuǎn)化率為80%C.平衡時的壓強：Pb = 2PaD.平衡時

12、Y體積分數(shù)：AB3、將1mol SO2和1mol O2通入密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)達到平衡，平衡體系中有SO3 0.3mol,此時若移走 0.5mol O 2和0.5 mol SO 2,則反應(yīng)達到新平衡時 SO3的物質(zhì)I為()A.0.3molB.0.15molC.小于 0.15mol D.大于 0.15mol,小于4、某溫度下，在固定容積的容器中，可逆反應(yīng)：A (g) +3B (g) y=2C (g)達到平衡時，測得平衡時的物質(zhì)的量之比為A ： B ： C = 2 ： 2 ： 1。保持溫度不變，再以 2 ： 2：1的體積比充入A、B和C,則()A.平衡向正方向移動B.平衡不移動C.C的百分含量不變D.C的百分含量可能減小5、32充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生下述反應(yīng)：PCl3 (g) +Cl2 (g) 七=*PCl5 (g),反應(yīng)達到平衡時， PCl5為0.4mol;如果此時移走32,在相同的溫度下再達到平衡時，PCl5的物質(zhì)的量為()A. 0.4molB. 0.2mol 6、在一定溫度下，把 2 mol SO2和1 mol O2通入一個一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下 反應(yīng)：2SO2+O2= 2SO3當此反應(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)?，F(xiàn)在該容器中，維持溫度不變，令a、b、c分