解决化学平衡中等效平衡问题

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化学平衡中的等效平衡问题

化学平衡中的等效平衡问题

化学平衡中的等效平衡问题等效平衡是教学的一个难点也是高考的热点。

但同学们解等效平衡题目时普遍感到困难,根本原因是对等效平衡的建立过程不理解,本文将设计几种过程,以增进理解。

一、等效平衡的背景知识相同条件下的同一可逆反应,只是起始加入情况不同,但达平衡后,反应混合物中,对应的任意一组分的百分含量都相等,则二者为等效平衡。

如:一定条件下,以下三种不同的加入情况:(单位mol)2SO2 + O22SO3① 2 1 0② 0 0 2△V=02HI以下T、2V将容器压缩一半由于增大压强对此平衡无影响,所以依然 ----------------→(压强增大)T、V 是原平衡状态,即①、②两种加入情况是等效平衡。

此条件下两次所加反应物的物质的量之比相等,即 [n H2/n I2]1 = [n H2/n I2]2应为等比等效平衡。

【例2】等T 、V 、△V≠0两次加入量如下(单位mol )如:N 2 + 3H 22NH 3① 1 3 0② 2 6 0① T 、② T 、V T 、V 以下②]2 但2HI、 T 、入情况是等效平衡。

【例4】等T 、P 、 △V≠0 如: N 2 + 3H 2 2NH 3① 1 3 0② 2 6 0解析:设计过程,将两次的反应物分别通人如下的两个容积可变的密闭容器中:(若①中气体的体积为V ,由PV=nRT 2V )① T 、P (V )② T 、P (V ) T 、P (V ) 达到平衡后,三份气体必为等效平衡,现在对第二次的容器作以下变化:抽掉中间的隔板---------------→(平衡不移动)② T 、P (V ) T 、P (V ) ② T 、P (2V )由于条件没变,所以依然是原平衡状态,即①、 ②两种加入情况是等效平衡。

综上所述,等效平衡的规律(注意等比和等量所表达的意义):等T 、V 、△V≠0 时,只有等量等效平衡等T 、V 、△V=0 时,等T 、P 、△V=0 时,}既有等量等效平衡又有等比等效平衡。

化学平衡中的等效平衡的类型及解题思路

化学平衡中的等效平衡的类型及解题思路

化学平衡中的等效平衡的类型及解题思路等效平衡的概念相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,达到平衡时,任何相同物质的含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。

可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。

判断等效平衡的方法:使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相当。

等效平衡的类型各种不同类型的等效平衡的解题思路一、恒温恒容(定T、V)的等效平衡1.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积改变的反应:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效。

2.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积不变的反应:只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,则二平衡等效。

二、恒温恒压(定T、P)的等效平衡在定T、P条件下:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比。

即:对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言,恒容容器中要想达到同一平衡状态,投料量必须相同;恒压容器中要想达到同一平衡状态,投料量可以不同,但投入的比例得相同。

例1.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g)2C(g),达到平衡时,C的物质的量浓度为K mol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,A.4 molA+2 molB B.2 molA+1 molB+2 molCC.2 molC+1 molB D.2 molC E.1 molA+0.5 molB+1 molC①达到平衡后,C的物质的量浓度仍是K mol/L的是(DE)②A项平衡时,c(C)与2K mol/L的关系?分析:→扩大一倍若平衡不动,则[C]=2K mol/L,现右移∴>2K mol/L③ 平衡时各选项中C 的平衡浓度c (C )的大小顺序。

解决化学平衡问题的两种方法

解决化学平衡问题的两种方法

解决化学平衡问题的两种方法化学平衡研究的对象是可逆反应,所以一旦反应开始,体系中反应物和生成物的浓度均不能为零。

因此,在研究化学平衡问题时,我们常采用极端假设和过程假设的方法。

这两种方法对于等效平衡的问题研究尤为实用。

所谓等效平衡是指:对于在两个不同容器中发生的同一可逆反应,如果体系中各组分的百分含量均相等,则称这两个容器中的平衡状态为等效平衡状态。

下面分别说明两种假设分析方法的用法。

一、恒温、恒容时等效平衡1、对于aA(g)+bB(g)mC(g)+nD(g) (a+b不等于m+n)的反应,若在此条件下达到等效平衡状态,我们称之为“完全等效平衡”。

如对于2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),在下列三个恒温、恒容容器中按起始物质的量发生上述反应:平衡后的结果(以三体系中的SO2为例)为n(SO2)相同;C((SO2)相同;SO2%相同。

[例1]若取amol SO2、bmolO2、cmol SO3置于上述容器中,保持温度和容积与上述相同,达平衡后与上述结果等效,则a、b、c应满足的条件是。

[解析]根据相同条件下可逆反应里,无论从反应物开始还是从生成物开始,只要起始状态相当,达到的平衡就是等效平衡。

上述反应中为完全等效平衡,采用极端假设法来分析,假设c mol SO3全部反应掉,则体系中组分一定变为2molSO2和1molO2,则有a +c=2;2b+c=2。

这种方法又叫“一边倒”。

但这是应该注意,“一边倒”只是假设,而一旦反应开始,体系中反应物和生成物的浓度均不能为零,视为“不为零”。

[例2]在一个密闭容器中发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g),反应过程某一时刻SO2、O2、SO3的浓度均为0.2mol·L-1,反应达到平衡时,可能的数据是A、C((SO2)=0.4mol·L-1B、C((SO2)=C((SO3)=0.15mol·L-1C、C((SO2)=0.25mol·L-1D、C((SO2)+C((SO3)=0.4mol·L-1[解析]根据题意反应不可能进行到底,所以A项错,而根据元素守恒,体系中的S元素为0.4mol,所以B项错,根据可逆反应的原理和元素守恒,答案选C、D。

等效平衡问题及解题技巧

等效平衡问题及解题技巧

专题一、等效平衡问题1、定义:在相同条件下(定温定容或定温定压),对同一可逆反应,由于起始有关物质的量“相当”,无论从正反应开始还是从逆反应开始,均可达到平衡,且任何组分的含量(通常为百分含量)相同,这样的平衡互称为等效平衡。

2、等效平衡的类型及建立等效平衡的条件规律一: 恒.温.恒.容.条件下,对于任何....,如果..(无论反应前后气体分子数是否相同)可逆反应起始加入物质的物质的量不同,按化学方程式中的化学计量关系换算成同一方向的物质(即“一边倒”)后,各组分的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效,平衡时,同种组分的体积分数、物质的量浓度、物质的量均相同(也可叫全等平衡)。

如: mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始①mmol nmol 0 0起始②0 0 pmol qmol上述两种情况投料不同,但是将②中投料“左边倒”后,四种物质的物质的量均同①相同, 因此两种情况可达到等效平衡,平衡时,同种组分(如A)的体积分数、物质的量浓度、物质的量均相同。

例1.在一固定体积的密闭容器中通入2molA和1molB发生反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)反应达到平衡时,测得C的物质的量浓度为wmol/L.若维持容器的容积不变,按下列四种配比做起始浓度,达平衡后,C的浓度仍维持wmol/L的是()A、4molA+2molBB、2molA+1molB+3molC+1molDC、3molC+1molD+1molBD、3molC+1molD例2、在固定体积的密闭容器中,加入2molA,1molB,发生反应:A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,C的质量分数为ω%,在相同条件下按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为ω%的是()A.2molCB.3molCC.4molA,2molBD.1mola,2molC例3、在一个固定体积的密闭容器中,保持一定浓度,进行以下反应:4A(g)+5B(g) 4C(g)+6D(g),已知加入4molA和5molB时,反应进行到一定程度时,反应混合物就处于平衡状态,现在该容器中,保持温度不变,令a,b,c,d分别代表初始加入的A,B,C,D的物质的量,如果a,b,c,d取不同的数值,它们必须满足一定关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中几种物质的百分含量仍跟上述平衡时完全相同,请填写下列空白:(1)若a=0,b=0, 则c= ,d= .(2)若a=1,则b= ,c= ,d=(3)a,b,c,d取值必须满足的一般条件是(请用方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c): , .规律二:恒温恒..(无论反应前后气体分子数是否相同)可逆反应....,如果...压.条件下,对于任何起始加入物质的物质的量不同,按化学方程式中的化学计量关系“一边倒”后, 各组分的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效,平衡时,同种组分的体积分数、物质的量浓度相同,但物质的量不同。

《化学平衡》平衡中的等效平衡

《化学平衡》平衡中的等效平衡

《化学平衡》平衡中的等效平衡在化学世界中,“化学平衡”是一个至关重要的概念,而其中的“等效平衡”更是理解和解决许多化学问题的关键。

今天,咱们就来好好聊聊这神奇的等效平衡。

想象一下,在一个封闭的容器里,发生着一场化学变化。

反应物们努力地转化为生成物,生成物们也不甘示弱,又试图变回反应物。

当双方的转化速率达到相等的时候,化学平衡就形成了。

而等效平衡呢,就是在不同的起始条件下,最终达到的平衡状态相同。

等效平衡有三种类型,咱们一个一个来。

第一种是恒温恒容条件下的等效平衡。

比如说,对于一个反应 aA(g) + bB(g) ⇌ cC(g) + dD(g),如果 a + b = c + d,那么只要起始加入的物质的量按照化学计量数换算成同一边的物质,其物质的量对应相等,就能达到等效平衡。

举个例子,有个容器中发生反应 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) + D(g),如果一开始加入 2 mol A 和 1 mol B,和一开始加入 4 mol A 和 2 mol B,最终达到的平衡状态就是等效的。

因为在恒温恒容的条件下,这两种起始加入的情况,经过反应的进行,最终各物质的浓度、分压等都会相同。

再来说说恒温恒容下,当 a +b ≠ c + d 时的情况。

这时候,要想达到等效平衡,起始加入的物质就必须完全相同。

比如反应 A(g) +2B(g) ⇌ 3C(g),如果一开始是 1 mol A 和 2 mol B,那要想达到等效平衡,起始加入的就必须也是 1 mol A 和 2 mol B,不能有任何偏差。

接下来是恒温恒压条件下的等效平衡。

在这种情况下,不管反应的方程式中各物质的化学计量数关系如何,只要起始加入的物质的量按照化学计量数换算成同一边的物质,其物质的量之比相等,就能达到等效平衡。

比如说,对于反应 2A(g) + 3B(g) ⇌ 4C(g) + 5D(g),一开始加入 2 mol A 和 3 mol B,和一开始加入 4 mol A 和 6 mol B,在恒温恒压的条件下,最终达到的平衡状态就是等效的。

化学平衡中常用的几种解题方法

化学平衡中常用的几种解题方法

化学平衡中常用的几种解题方法一.等价转化(等效平衡)法(一)等效平衡的概念和含义体积为1L的两个密闭容器中均发生反应:CO(g)+ H2O(g)≒CO2(g)+ H2(g),在一个容器中充入0.01molCO(g)和0.01molH2O(g),在另一个容器中充入0.01molCO2(g)和0.01molH2(g),在温度为800℃,均达到化学平衡。

恒温恒容 CO(g) + H2O(g) ≒ CO2(g) + H2(g)途径1:起始0.01mol 0.01mol 0 0平衡 0.004mol 0.004mol0.006mol 0.006mol 途径2:起始0 0 0.01mol 0.01mol 平衡 0.004mol0.004mol 0.006mol 0.006mol恒温恒压可逆反应N2(g)+3H2(g)≒2NH3(g)第一种投料开始1mol 3mol 0 平衡态Ⅰ第二种投料开始 1.5mol 4.5mol 1mol 平衡态Ⅱ在每个平衡状态中,NH3在平衡混合物中都有个百分含量,这两个百分含量在平衡Ⅰ和平衡Ⅱ中相等。

在相同条件下,同一可逆反应,不管从正反应开始,还是从逆反应开始或从正反应和逆反应同时开始达到平衡时,同种物质的百分含量....(体积分数、质量分数或物质的量分数)相同的化学平衡互称等效平衡,(二)建立等效平衡应满足的条件以及等效平衡的特征可逆反应mA(g)+nB(g)≒pC(g)第一种投料开始ab0 平衡态Ⅰ第二种投料开始xy z 平衡态Ⅱx+mz/p y+nz/p 0采用极限转化法,将两种不同起始投料,根据化学计量,转换成方程式同一边物质的用量. 第一种类型,恒温恒容条件,对于不等体积(反应前后气体化学计量数和不等)的可逆反应。

(1)建立等效平衡,两种起始投料应满足的条件:若同种物质的用量相等即x+mz/p=a 同时,y+nz/p=b,可逆反应达到的两个平衡属于等量平衡。

(2)其特点是:在这两个平衡中,同种物质的物质的量、浓度、百分含量对应相等(反应起始的温度等的,容积是等的,同种物质的浓度是等的)。

高中化学重要知识点等效平衡问题及解题思路及原电池

高中化学重要知识点等效平衡问题及解题思路及原电池

高中化学重要知识点等效平衡问题及解题思路及原电池1、等效平衡的含义在一定条件(定温、定容或定温、定压)下,只是起始加入情况不同..的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的分数(体积、物质的量)均相同..,这样的化学平衡互称等效平衡。

2、等效平衡的分类(1)定温(T)、定容(V)条件下的等效平衡Ⅰ类:对于一般可逆反应,在定T、V条件下,只改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效。

Ⅱ类:在定T、V情况下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,则二平衡等效。

(2)定T、P下的等效平衡(例4:与例3的相似。

如将反应换成合成氨反应)Ⅲ类:在T、P相同的条件下,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,则达到平衡后与原平衡等效。

原电池:1.原电池形成三条件:“三看”。

先看电极:两极为导体且活泼性不同;再看溶液:两极插入电解质溶液中;三看回路:形成闭合回路或两极接触。

2.原理三要点:(1)相对活泼金属作负极,失去电子,发生氧化反应.(2)相对不活泼金属(或碳)作正极,得到电子,发生还原反应(3)导线中(接触)有电流通过,使化学能转变为电能3.原电池:把化学能转变为电能的装置4.原电池与电解池的比较原电池电解池(1)定义化学能转变成电能的装置电能转变成化学能的装置(2)形成条件合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路电极、电解质溶液(或熔融的电解质)、外接电源、形成回路(3)电极名称负极正极阳极阴极(4)反应类型氧化还原氧化还原(5)外电路电子流向负极流出、正极流入阳极流出、阴极流入。

高中化学之解决化学平衡问题的最有效思维方法

高中化学之解决化学平衡问题的最有效思维方法

高中化学之解决化学平衡问题的最有效思维方法1、虚拟法———“以退为进”原则虚拟法,就是在分析或解决问题时,根据需要和可能,提出一种假设,找到一种中间状态,以此为中介(参照物)进行比较,然后再结合实际条件得出结论。

其关键是虚拟出可以方便解题的对象,顺利实现由条件向结论的转化。

1)虚拟“容器”法对于只有一种气体反应物的化学平衡的体系,浓度变化若从压强变化分析更为简单、容易。

如A(g)B(g)+C (g)或A(g)+B(s)C(g)+D(g),改变A的浓度,平衡移动方向可通过虚拟容器法建立中间状态,然后再从压强变化判断。

例1:A、B、C、D为4种易溶于水的物质,它们在稀溶液中建立如下平衡:A+2B+H2O C+D。

当加水稀释时,平衡向(填“正”或“逆”)反应方向移动,理由是。

解析:可将水虚拟为容器,将A、B、C、D 4种易溶物质虚拟为盛在“水———容器”中的气体物质。

那么,加水稀释,“气体”的体积扩大,压强减小,根据勒夏特列原理,平衡向气体体积增大的方向,即上列平衡的逆反应方向移动。

由此,可以得出结论:溶液稀释时,平衡向溶质粒子数增加的方向移动。

答案:逆;因为稀释后,单位体积内溶质的粒子总数(或总浓度)减小,根据勒夏特列原理,平衡向单位体积内溶质的粒子总数(或总浓度)增加的方向移动。

2)虚拟“状态”法判断化学平衡移动的方向时经常用到以退为进的策略:先得到一个虚拟状态作为中介,然后再恢复到现实状况,进而得出相应的判断。

如根据平衡移动的结果判断平衡移动的方向时,可先虚拟一个中间状态再进行判断,则移动方向不言自明。

例2:某温度下,在一容积可变的容器中,反应2X(g)+Y(g)2Z(g)达到平衡时,X、Y和Z的物质的量分别为4mol,2mol和4mol,保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是()。

A均减半B均加倍C均增加1mol D均减少1mol解析:按选项A、B方式投料,平衡与原来等效,不移动。

高二化学选修4等效平衡的问题及解答

高二化学选修4等效平衡的问题及解答

等效平衡的问题及解答一.基本概念:相同条件下,同一可逆反应体系中,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,达到平衡时,任何物质的百分含量(浓度、质量分数、体积分数等)都保持不变的化学平衡互称等效平衡。

等效平衡是运用平衡思想处理特殊化学平衡问题的一种思维分析方式和解题方法。

正确、深入地理解等效平衡,有助于我们对化学平衡的深入认识,更有效地解决有关化学平衡问题。

二.判断方法与方法指导:使用极限转化(归零)的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相当。

(解等效平衡的题,有一种基本的解题方法——极限转换法。

由于等效平衡的建立与途径无关,不论反应时如何投料,都可以考虑成只加入反应物的“等效”情况。

所以在解题时,可以将所加的物质“一边倒”为起始物质时,只要满足其浓度与开始时起始物质时的浓度相同或成比例,即为等效平衡。

但是,要区分“浓度相同”或“浓度成比例”的情况,必须事先判断等效平衡的类型。

有了等效平衡类型和条件的判断,就可以采用这种“一边倒”的极限转换法列关系式了。

)1.对于一般可逆反应,在恒温、恒容条件下建立平衡,改变起始时加入物质的物质的量,如果能够按化学计量数换算成同一边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。

例1.一可逆反应:2A(g)+3B(g)=x C(g)+4D(g),若按下列两种配比,在同温、同体积的密闭容器中进行反应。

有(1)0.8mol A,1.2mol B,1.2mol C,2.4mol D(2)1.4mol A,2.1mol B,0.6mol C,1.2mol D达到平衡后,C的质量分数相同,则x的值为(B )A. 1B. 2C. 3D. 42.在恒温、恒压下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学方程式系数比换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,两平衡等效。

如合成氨反应:按下列三条途径建立的平衡为等效平衡:(H2) (N2) (NH3)Ⅰ. 3mol 1mol 0molⅡ. 0mol 0mol 2molⅢ. 3nmol nmol xmol (x≥0)例2.在恒温、恒压下,有下列气体反应分别从两条途径进行2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g) Ⅰ. 2mol 2mol 0 0Ⅱ. 0 0 2mol 6mol下列叙述正确的是(A D )A.Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同B.Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成不同C.达到平衡时,Ⅰ途径所用的时间与Ⅱ途径所用的时间相同D.达到平衡时,Ⅰ途径混合气体密度等于Ⅱ途径混合气体的密度[小结] 若恒温、恒容,则3n+3x/2=3, n+x/2=1 ;若恒温、恒压,则(3n+3x/2) ︰(n+x/2)=3︰1 。

化学平衡中等效平衡解题策略

化学平衡中等效平衡解题策略

题卷分析2020年第12期 (总第532期)中教学参考Z H O N (;\l E HI A \I F . Jl A O X l E ( ANIvAO』化学平衡中等效平衡解题策略赵倩(河北定州中学河北保定073000)文章编号:1002-2201 (2020) 12毛089^02中图分类号:G 632.479文献标识码:C一、等效平衡解题策略的案例分析等效平衡是指在一定条件下(恒温恒容或恒温恒 压),对同一可逆反应,只是起始时加入物质的物质的量 不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同。

等效平衡问题,由于其涵盖知识丰富、考查方式灵 活,对思维能力的要求高,一直是学生在学习和复习“化 学平衡”这一部分内容时最大的难点。

例1.恒温恒压条件下向密闭容器中充人5 mol S 02、 4111〇102,发生反应2502(8)+02(呂)#2303(§),各 物质的物质的量随时间变化关系如图1所示,回答下列 问题:6 54 3 21234//min«/mol N so]S O ,〇2/\/图i参加反应的各物质的物质的量随时间变化① 达平衡时,容器内n ( S 02)、n ( 02)、n ( S 03)分别为多少?②若起始时向该容器中充人3 mol S 02、3 mol 02、 2 mol S 03,在相同条件下建立平衡,则达平衡时,容器内S 02、02、S 03物质的量分别为多少?通过读图得到答案:① r a (S 02) =1 mo l 、n (02) =2 mo l 、r e (S 03) =4 mol② n ( S 02) = 1 m o l 、n ( 02) = 2 m o l 、r a ( S 03 ) = 4 mol 分析:由图1可知,恒温恒压条件下,起始时按5 mol S 02、4 mol 02投料,建立平衡过程中会经过 3 mol S 02、3 mol 02、2 mol S 03的点,所以只要在同一条 件下(恒温恒压),我们将投料通过极限转化(将可逆反 应中各物质按化学计量数之比完全转化)到反应同一侧,只要满足5 mol S 02、4 mol 02,就会建立与图示相同 的平衡状态(即等效平衡)。

等效平衡原理及解题方法

等效平衡原理及解题方法

等效平衡详解等效平衡问题是指利用等效平衡(相同平衡或相似平衡)来进行的有关判断和计算问题,即利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态(相同平衡)进行有关问题的分析、判断,或利用相似平衡的相似原理进行有关量的计算。

所以等效平衡也是一种思维分析方式和解题方法。

这种方法往往用在相似平衡的计算中。

一国1概念概念是解题的基石。

只有深入理解概念的内涵和外延,才能在解题中触类旁通,游刃有余。

人教版教材对等效平衡概念是这样表述的:“实验证明,如果不是从CO^n H2O(g开始反应,而是各取0.01molC02和0.01molH2,以相同的条件进行反应,生成CO和H2O(g,当达到化学平衡状态时,反应混合物里CO H2O(g、CO2 H2各为0.005mol ,其组成与前者完全相同。

” [1]这段文字说明了,化学平衡状态的达到与化学反应途径无关。

即在相同的条件下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始, 还是从既有反应物又有生成物开始,达到的化学平衡状态是相同的, 平衡混合物中各组成物质的百分含量保持不变,也就是等效平衡。

由上叙述可知,相同平衡、相似平衡和等效平衡是不同的,相同平衡是指有关同一平衡状态的一类计算,相似平衡是指几个不同但有着比值关系的平衡的一类计算,而等效平衡则是利用平衡等效来解题的一种思维方式和解题方法。

2二二原理在相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始都可以建立同一平衡状态,也就是等效平衡,还可以从中间状态(既有反应物也有生成物)开始,平衡时各物质的浓度对应相等。

由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关因而,同一可逆反应,从不同状态开始,只要达到平衡时条件(温度,浓度, 压强等)完全相同,则可形成等效平衡。

3条件建立相同平衡或相似平衡与外界条件有关,一是恒温恒容,二是恒温恒压。

在恒温、恒容下(方程式前后气体系数之和不同时)只要能使各物质的初始物质的量分别相等,就可以建立相同平衡。

化学平衡中的等效平衡问题

化学平衡中的等效平衡问题

化学平衡中的等效平衡问题一.等效平衡原理一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒压),对同一可逆反应,只要起始时加入的物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,各物质的百分含量(体积分数或物质的量分数)均相同,这样的平衡互称为等效平衡。

等效平衡的建立与途径无关,与外界条件和物质用量有关。

因而同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件相同(温度、浓度、压强)完全相同,则可形成等效平衡。

如:常温常压下,可逆反应:①从正反应开始,②从逆反应开始,③从正逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物,对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算成①),因此三者为等效平衡。

二.等效平衡的规律 等效类型(1) (2) (3) 条 件 恒温、恒容恒温、恒容 恒温、恒压 起始投料 折算为方程式同一边物质,其“量”相同折算为方程式同一边物质,其“量”符合同一比例 折算为方程式同一边物质,其“量”符合同一比例 对反应的要求 任何可逆反应反应前、后气体体积相等 任何可逆反应 等效情况 完全等效:各物质的百分含量、浓度、物质的量均相同不完全等效:各物质的百分含量相同,但各物质的浓度、物质的量不一定相同不完全等效:各物质的百分含量相同,但各物质的浓度、物质的量不一定相同 三.典例剖析 例1.向某密闭容器中充入1mol CO 和2mol H 2O(g)发反应g)(O H CO 2+22H CO +。

当反应达到平衡时CO 的体积分数为x 。

若维持体积和温度不变,起始物按下列四种配比充入此容器中,达到平衡时CO 的体积分数大于x 的是( )A .0.5mol CO + 2mol H 2O(g) + 1mol CO 2 + 1mol H 2B .1mol CO + 1mol H 2O(g) + 1mol CO 2 + 1mol H 2C .0.5mol CO + 1.5mol H 2O(g) + 0.4mol CO 2 + 0.4mol H 2D .0.5mol CO + 1.5mol H 2O(g) + 0.5mol CO 2 + 0.5 mol H 2解析:本题是一个等效平衡的题目,在维持容器体积和温度不变的条件下,A 项相当于1.5mol CO 2SO 2 + O 22SO 3 ① 2 mol1 mol 0mol ② 0 mol0 mol 2mol③ 0.5 mol 0.25mol 1.5mol aA(g)+bB(g)cC(g) (a+b=c+d)和3mol H 2O(g)反应,与原始比例1︰2相同,构成等比平衡,所以达到平衡后CO 的体积分数等于x ;B 项相当于向容器中充入1mol CO 和2mol H 2O(g)达到平衡,然后再充入1mol CO ,故前一步旨在建立全等平衡,再充入1mol CO 虽使平衡正向移动,但移动是由CO 的浓度增加引起的,所以CO 的体积分数增大;C 项相当于0.9mol CO 和1.8mol H 2O(g)(两者比值1︰2)反应,达到平衡后,再充入0.1mol H 2O ,故加入水使平衡正向移动, CO 的体积分数小于x ;D 相当于1mol CO 和2mol H 2O(g)反应,与原平衡全等,故 CO 的体积分数等于x ,只有B 项合理。

等效平衡的三种题型及解法

等效平衡的三种题型及解法

等效平衡的三种题型及解法等效平衡的三种题型及解法等效平衡归纳为以下三种题型:完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P、V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡相同。

解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件。

下面看例题一:【例题一】:温度一定,在一个容器体积恒定密闭容器内,发生合成氨反应:N2+3H2 2NH3。

若充入1molN2和3molH2,反应达到平衡时NH3的体积百分含量为W%。

若改变开始时投入原料的量,加入amolN2,bmolH2,cmolNH3,反应达到平衡时,NH3的体积百分含量仍为W%,则:①若a=b=0,c=②若a=0.75,b= ,c=③若温度、压强恒定,则a、b、c之间必须满足的关系是分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P、V,所以可以断定是完全等效平衡,故可以通过构建相同的起始条件来完成。

N2 +3H2 2NH3起始条件Ⅰ:1mol 3mol 0起始条件Ⅱ:amol bmol cmol(可以把cmolNH3全部转化为N2,H2)转化:0.5cmol 1.5cmol cmol构建条件:(a+0.5c)mol (b+1.5c)mol 0要使起始条件Ⅰ和起始条件Ⅱ建立的平衡一样,那么必须是起始条件Ⅰ和构建条件完全相同。

则有:(a+0.5c)mol = 1mol (b+1.5c)mol = 3mol 其实这两个等式就是③的答案,①②的答案就是代入数值计算即可。

不完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P不同V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。

解决这类问题的方法就是构建相似的起始条件,各量间对应成比例。

下面看例题二:【例题二】:恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生中下反应:A(g)+B(g) = C(g)(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为mol。

化学平衡中常用的几种解题方法

化学平衡中常用的几种解题方法

化学平衡中常用的几种解题方法一.等价转化(等效平衡)法(一)等效平衡的概念和含义体积为1L的两个密闭容器中均发生反应:CO(g)+ H2O(g)≒CO2(g)+ H2(g),在一个容器中充入0.01molCO(g)和0.01molH2O(g),在另一个容器中充入0.01molCO2(g)和0.01molH2(g),在温度为800℃,均达到化学平衡。

恒温恒容 CO(g) + H2O(g) ≒ CO2(g) + H2(g)途径1:起始 0.01mol 0.01mol 0 0 平衡 0.004mol 0.004mol 0.006mol 0.006mol 途径2:起始 0 0 0.01mol 0.01mol 平衡 0.004mol 0.004mol 0.006mol 0.006mol恒温恒压可逆反应N2(g)+3H2(g)≒2NH3(g)第一种投料开始 1mol 3mol 0 平衡态Ⅰ第二种投料开始 1.5mol 4.5mol 1mol 平衡态Ⅱ在每个平衡状态中,NH3在平衡混合物中都有个百分含量,这两个百分含量在平衡Ⅰ和平衡Ⅱ中相等。

在相同条件下,同一可逆反应,不管从正反应开始,还是从逆反应开始或从正反应和逆反应同时开始达到平衡时,同种物质的百分含量....(体积分数、质量分数或物质的量分数)相同的化学平衡互称等效平衡,(二)建立等效平衡应满足的条件以及等效平衡的特征可逆反应mA(g)+nB(g)≒ pC(g)第一种投料开始 a b 0 平衡态Ⅰ第二种投料开始 x y z 平衡态Ⅱx+mz/p y+nz/p 0采用极限转化法,将两种不同起始投料,根据化学计量,转换成方程式同一边物质的用量. 第一种类型,恒温恒容条件,对于不等体积(反应前后气体化学计量数和不等)的可逆反应。

(1)建立等效平衡,两种起始投料应满足的条件:若同种物质的用量相等即x+mz/p=a 同时,y+nz/p=b,可逆反应达到的两个平衡属于等量平衡。

高考化学_知识总结:巧用“等效”解决平衡问题

高考化学_知识总结:巧用“等效”解决平衡问题

测得NH3的物质的量为0.6mol。若在该容器中开始时充入2.0
molN2和6.0molH2,则平衡时NH3的物质的量( CB )
3.将2molA和1molB充入一个密闭容器中,在一定 条件下发生:2A(g)+B(g) xC(g)达到平衡, 测得C的物质的量分数为c%;若开始充入容器中的是 0.6molA,0.3molB和1.4molC, 达平衡时C的物质的
逆反应体系,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化 学平衡时,同种物质的百分含量相同,这样的平衡称为等 效平衡。是不是起始时加入物质的物质的量任意不同不同, 都可以建立等效的平衡状态呢
三、等效平衡的分类 等效平衡的建立是有条件的:
根据反应条件(恒温、恒压或恒温、恒容)以及可逆反应 的特点(反应前后气体分子数是否相等),可将等效平衡问题 分成两类:
等效平衡根据外界温度、压强和体积的变化情况,可以分为三类:
1.处于等效平衡只是同种物质的百分含量相同,其他如 浓度、物质的量还要根据具体情况而定;
2.等效平衡的讨论从两类反应(即Δn=0、Δn≠0的反 应)、两种状态(恒温恒容、恒温恒压)入手:
2.【2012·天津卷】 已知2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1。
向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲)2 mol SO2和1 mol O2;(乙)1 mol SO2和0.5 mol O2;(丙)2 mol SO3。恒温、恒容下反应达到平衡时,下列关系一定正确的是
一类:恒温、恒容条件下,反应前后气体分子数不相等的 可逆反应,如果按方
四、等效平衡分析方法——极值法 按照化学方程式的化学计量数关系,把起始物转化为
方程式同一边的物质,通过对比两种情况下对应组分的起 始量是相等,还是等比,来应前后气体分子数改变 的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量,如通过可逆 反应的化学计量数比换算成同一边的物质的物质的量与原平 衡相同,则两平衡等效。即:极值等量即等效(相同的平衡 状态)。

用平衡常数解决等效平衡相关问题

用平衡常数解决等效平衡相关问题
一0 . 1 1 oo t l ・ L ~, 则反应 的 △ Hd 0
恒温恒容
几 种 加 入 的 原 料 的 量 通 过 化 学 方 程 式 各 指 定 组 分 的 体 积 的 计 量 系数 之 比 换 分数 气体分 子数前 算成同 物质 的量分

侧 的反 应 数 相等 ( 指 定物质
£ / s O 5 0 1 5 O
0 . 1 9
2 5 0
0 . 2 0
3 5 0
0 . 2 0
只 改 变起 始 原 料 的 平 衡 混 合 物 中各 指 量. 但 通 过 化 学 方 程 式 的 计 量 系数 之 比 定 组 分 的 物 质 的 恒 温 恒 容 任 何 反 应 换 算 成 同 量、 物质 的量浓度 、 侧 的 物 物 质的 量 分数 质 后 物 质 询 量 与 凉 体 来原料相等 积分数相等
“ 化学平衡常数” 的内容 , 使得从 定量 的角度处理化 学平
d D( g ) , 各物质 的平衡浓度之 间存在 一个关 系式 , 即 K一
( A) ( B ) / c ( C ) C d ( D ) , 叫做化学平衡常数表达式 。 化学平 衡常数可 以表示一 个可逆 反应 进行 的程 度 , 也可 以判断一个反应是否达 到平衡状 态 , 并且 可 以利用
我们学习等效平衡更 多意义 在于分析平衡 移动 , 判 断转 化率的大小 , 所 以利用平衡 常数就显得更为重要 。
三、 典题 分 析
开始 , 还是从 逆反应开始 , 在达 到平衡 状态 时 , 任何相 同 组分 的百分数 ( 体 积 分数 、 物质 的量 分数 ) 均相 同 , 这 样
化学平衡 常数进行 相关的计算 。 浓度商 : 对 于可逆反应 a A( g ) +b B( g )  ̄ c C ( g ) + d D ( g ) , 在一定温度 的任意时刻 , 反应物 的浓 度和生成 物

化学平衡等效平衡

化学平衡等效平衡

化学平衡等效平衡
化学平衡中的等效平衡指的是在一定条件下(如恒温恒容或恒温恒压),不同起始反应物投料达到的平衡状态具有相同的组分百分含量。

等效平衡通常涉及以下几个方面的内容:
1. 定义:在相同的环境条件下,对同一可逆反应体系,即使起始加入物质的情况不同(例如不同的投料方式),但最终达到化学平衡时,同种物质的百分含量(体积分数、物质的量分数或质量分数)均相同,这样的平衡状态互称为等效平衡。

2. 全等平衡:作为等效平衡的一个特例,全等平衡不仅要求相同组分的分数均相同,而且相同组分的物质的量也完全相同。

这通常发生在恒温恒容或恒温恒压条件下的定量投料情况。

3. 应用结论:
-在恒温恒容或恒温恒压的条件下进行定量投料,都能建立全等等效平衡状态。

-在恒温恒压条件下进行定比投料,能建立相似等效平衡状态。

-在恒温恒容条件下进行定比投料,只有等体反应能建立相似等效平衡状态。

等效平衡的概念对于理解和预测化学反应的行为具有重要意义,尤其是在工业化学过程中,通过对原料投料比例的调整,可以预期达到相同的产品组成,从而优化生产过程和提高原料利用率。

高中化学等效平衡问题及解题技巧人教版

高中化学等效平衡问题及解题技巧人教版

1、 定义: 在相同条件下(定温定容或定温定压) ,对同一可逆反应,由于起始有关物质的 量“相当”,无论从正反应开始还是从逆反应开始,均可达到平衡,且任何组分的含量 (通常为百分含量)相同,这样的平衡互称为等效平衡。

2、 等效平衡的类型及建立等效平衡的条件规律一 : 恒.温.恒.容. 条件下 ,对于任.何.(无论反应前后气体分子数是否相同 )可.逆.反.应.,如果 起始加入物质的物质的量不同 ,按化学方程式中的化学计量关系换算成同一方向的物质(即 “一边倒” )后 ,各组分的物质的量与原平衡相同 ,则两平衡等效 ,平衡时 ,同种组分的体积分 数、物质的量浓度、物质的量均相同(也可叫全等平衡) 。

如 : mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)起始① mmol nmol 0 0起始② 00 pmol qmol 上述两种情况投料不同 ,但是将②中投料 “左边倒” 后 ,四种物质的物质的量均同①相同 , 因此两种情况可达到等效平衡,平衡时,同种组分(如 A )的体积分数、物质的量浓度、 物质的量均相同。

例 1.在一固定体积的密闭容器中通入 2molA 和 1molB 发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)反应达到平衡时,测得 C 的物质的量浓度为 wmol/L. 若维持容器的容积不变,按下列 仍为 ω% 的是( )例 3 、在一个 固定体积 的密闭容器中,保持一定浓度,进行以下反应: 4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g), 已知加入 4molA 和 5molB 时,反应进行到一定程度时, 反应混合物就处 于平衡状态,现在该容器中,保持温度不变,令 a,b,c,d 分别代表初始加入的 A,B,C,D 的物 质的量,如果 a,b,c,d 取不同的数值,它们必须满足一定关系,才能保证达到平衡时,反应 混合物中几种物质的百分含量仍跟上述平衡时完全相同,请填写下列空白:( 1)若 a=0,b=0, 则 c=,d= . ( 2)若 a=1,则 b=,c= ,d= (3)a,b,c,d 取值必须满足的一般条件是(请用方程式表示,其中一个只含a 和 c,另一个只 含b 和c ) : , . 规律二 : 恒.温.恒.压. 条件下 ,对于任.何.(无论反应前后气体分子数是否相同 )可.逆.反.应.,如果起始加入物质的物质的量不同 ,按化学方程式中的化学计量关系“一边倒”后 , 各组分的物 质的量之比与原平衡相同 ,则两平衡等效, 平衡时 ,同种组分的体积分数、 物质的量浓度相同, 但物质的量不同。

化学平衡·难点(平衡转化率、等效平衡)讲解与练习【经典】3

化学平衡·难点(平衡转化率、等效平衡)讲解与练习【经典】3

化学平衡·难点讲解与习题一、等效平衡一、概念在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(包括“相同的平衡状态”)。

概念的理解:(1)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。

(2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同:“完全相同的平衡状态” 是指在达到平衡状态时,任何组分的物质的量分数(或体积分数)对应相等,并且反应的速率等也相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。

而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数)对应相同,反应的速率、压强等可以不同。

(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,)只要起始浓度相当,就达到相同的平衡状态。

二、等效平衡的分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种:I类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△V≠0的体系):等价转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。

II类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△V=0的体系):等价转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。

III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。

解题的关键,读题时注意勾画出这些条件,分清类别,用相应的方法求解。

我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题三、例题解析I类:在恒温恒容下,对于化学反应前后气体体积发生变化的可逆反应,只改变起始加入物质的物质的量,如果通过可逆反应的化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。

解决化学平衡中等效平衡问题

解决化学平衡中等效平衡问题

化学平衡中的等效平衡问题知识整理相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,到达平衡时,任何相同物质的含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。

可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。

判断等效平衡的方法:使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相当。

在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,达平衡时的状态规律如下表:一、恒温恒容(定T、V)的等效平衡1.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积改变的反应:假设改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效。

2.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积不变的反应:只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,则二平衡等效。

二、恒温恒压(定T、P)的等效平衡在定T、P条件下:假设改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比。

即:对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言,恒容容器中要想到达同一平衡状态,投料量必须相同;恒压容器中要想到达同一平衡状态,投料量可以不同,但投入的比例得相同。

例1.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g) 2C(g),到达平衡时,C的物质的量浓度为K mol/L,假设维持容器体积和温度不变,按以下配比作为起始物质,A.4 molA+2 molB B.2 molA+1 molB+2 molC C.2 molC+1 molB D.2 molC E.1 molA+0.5 molB+1 molC①到达平衡后,C的物质的量浓度仍是K mol/L的是〔DE 〕②A项平衡时,c(C)与2K mol/L的关系?分析:→扩大一倍假设平衡不动,则[C]=2K mol/L,现右移∴>2K mol/L③平衡时各选项中C的平衡浓度c(C)的大小顺序。

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化学平衡中的等效平衡问题知识整理相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,达到平衡时,任何相同物质的含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。

可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。

判断等效平衡的方法:使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相当。

在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,达平衡时的状态规律如下表:一、恒温恒容(定T、V)的等效平衡1.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积改变的反应:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效。

2.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积不变的反应:只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,则二平衡等效。

二、恒温恒压(定T、P)的等效平衡在定T、P条件下:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比。

即:对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言,恒容容器中要想达到同一平衡状态,投料量必须相同;恒压容器中要想达到同一平衡状态,投料量可以不同,但投入的比例得相同。

例1.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g) 2C(g),达到平衡时,C的物质的量浓度为K mol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,A.4 molA+2 molB B.2 molA+1 molB+2 molC C.2 molC+1 molB D.2 molC E.1 molA+0.5 molB+1 molC①达到平衡后,C的物质的量浓度仍是K mol/L的是(DE )②A项平衡时,c(C)与2K mol/L的关系?分析:→扩大一倍若平衡不动,则[C]=2K mol/L,现右移∴>2K mol/L③平衡时各选项中C的平衡浓度c(C)的大小顺序。

分析:C项,相当于D、E项达平衡基础上,再加1molB,右移,c(C)增大,A=B>C>D=E④若令a、b、c分别代表初始加入的A、B、C的物质的量,如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同,填写:Ⅰ若a=0,b=0,则c=__2___。

Ⅱ若a =0.5,b =0,则b __0.25__,c =__1.5__。

Ⅲa 、b 、c 的取值必须满足的一般条件是(用两个方程式表示,一个只含a 、c ,另一个只含b 、c ):_a +c =2___;___b +c /2=1____。

解析:a molA+b molB+c molC 等价转化→a molA+b molB+(c molA+c/2 molB)例2.可逆反应2A(g)+3B(g) xC(g)+4D(g)。

若按下列两种配比:①0.8molA 、1.2molB 、1.2molC 、2.4molD ;②a molA 、b molB 、0.6molC 、1.2molD 将它们放入一个容积不变的密闭容器中,保持温度不变,达到平衡后,C 的百分含量相同,则a =_1.4__,b =_2.1_,方程式中C 的计量数为_2_。

解析: 2A(g) + 3B(g) = xC(g) + 4D(g)0.8 1.2 1.2 2.4等价转化 (2x ×0.8+1.2) (2×0.8+2.4) 以A 计:a mol b molB 0.6molC 1.2mol等价转化 (2x ×a +0.6) (2×a +1.2) ∴2x ×0.8+1.2=2x ×a +0.6 2×0.8+2.4=2×a +1.2 得x =2、a =1.4同理:x =2代入,以B 计 得b =2.1验证: 2A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 4D(g)0.8 1.2 1.2 2.4等价转化 2 41.42.1 0.6 1.2等价转化 2 4另:若△V =0,直接看出x =1,再由投料比求出a 、b例3.在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应:H 2(g)+Br 2(g)2HBr(g),已知加入1molH 2和2molBr 2时,达到平衡后生成a molHBr (见表)。

在相同条件下,且保持平衡时各组分的百分含量不变,对下列编号的状态,填写:编号起始状态mol 平衡时HBr 物质的量mol H 2 Br 2 HBr 已知1 2 0 a 12 4 0 2a 20 0.5 1 0.5a 3 m n (n ≥2m ) 2n -4m (n -m )a解析:放大缩小模型,可知对H 2(g)+Br 2(g)→2HBr(g),1molH 2+2molBr 2与k molH 2+2k molBr 2在同温同压下一定可达“等百分含量”即等效平衡,后者平衡时生成了ka molHBrH 2(g)+Br 2(g)→2HBr(g)1 2 ak 2k ka① 即k =2,∴HBr :2a mol② 即k =0.5,需0.5molH 2+1molBr 2 等价转化∽ 0.5a molHBr ――应达到而1molHBr ∽ 0.5molH 2+0.5molBr 2 起始等效∴0.5molH 2+1molBr 2 ∽ 0 molH 2+0.5molBr 2+1molHBr (比较得出)③ 设最初m molH 2+n molBr 2+x molHBr而x molHBr ∽ 21x molH 2+21x molBr 2 ∴m molH 2+n molBr 2+x molHBr ∽ (m +21x )molH 2+(n +21x )molBr 2 且(m +21x )∶(n +21x )=1∶2平衡时生成(m +21x )a mol HBr 解得x =2(n -2m )∴x 代入(m +21x )a (即现在的k )=(n -m )a 例4.向体积不变的密闭容器中充入2 mol N 2和6 mol H 2,一定条件下发生反应:N 2(气)+ 3 H 2(气) 2 NH 3(气),平衡时混合气共7 mol .令a 、b 、c 分别代表N 2、H 2、NH 3起始加入的物质的量,维持温度不变,使达到平衡时各成分的百分含量不变.则: ①.若a =0,b =0,则c = 4 .②.若a =0.7,b =2.1,则:Ⅰ.c = 2.6 .Ⅱ.这时反应向 逆反应 进行.Ⅲ.若要维持反应开始向该反应方向进行,c 的范围是 1<c ≤4 .③.欲使起始反应维持向与②相反的方向进行,则b 的范围是 4.5<b ≤6 . 分析:②:符合题设条件的各起始量之差应与反应式中相应系数成比例.Ⅰ. N 2(气)+ 3 H 2(气) 2 NH 3(气)起始 2 6 0条件 0.7 2.1 c≡ 0.7+2c =2, ∴c =2.6 Ⅱ.题设条件平衡时共7 mol 气体,而②小题起始量才5.4 mol (0.7+2.1+2.6),所以起始方向向逆反应进行.Ⅲ.从三个极限起始量考虑,即N 2转化率等于0时,2 mol N 2、6 mol H 2、NH 3=0;N 2转化率等于100%时,N 2=0、H 2=0、NH 3=4 mol ;现求平衡时各成分的物质的量N 2(气)+ 3 H 2(气) 2 NH 3(气)2 6 0x 3x 2x2-x 6-3x 2x依题意:(2-x )+(6-3x )+ 2x = 7,x = 0.5所以平衡时,N 2=1.5 mol 、H 2=4.5 mol 、NH 3=1 mol 将三个极限起始量加以分析对比:N 2(气)+ 3 H 2(气) 2 NH 3(气)2 6 0 (N 2转化率为0时起始量)1.5 4.5 1 (平衡量为起始量)0 0 4 (N 2转化率为100%时起始量) 可以看出,为了维持反应开始向逆反应进行,NH 3的起始范围是1<c ≤4 ③.同理,为了维持反应开始向正反应进行,H 2的起始范围是4.5<b ≤6.例5.在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密闭隔板,两侧分别进行如图所示的可逆反应,各物质的起始加入量如下:A、B、C均为4mol,D为6.5mol,F为2.0mol,设E为xA(g)+B(g)2C(g) D(g)+2E(g)2F(g) mol。

当x在一定范围内变化时,均可通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器的正中位置,请填写以下空白:①若x=4.5,则右侧反应在起始时间向__正反应___(填正反应或逆反应)方向进行,欲使起始反应维持向该反应方向进行,则x的最大取值应小于__7__mol。

解析:等效平衡的前提:温度一定,现变温,所以由题意,等效是体现在左、右量相等上。

左边△V=0,n(总)=12 mol右边:n′(总)=12 mol 时,隔板在中央。

D(g) + 2E(g) 2F(g)6.5 x=4.5 2.0n′(总)=6.5+4.5+2.0=13 mol > 12 mol ∴向体积减小的正反应方向移动。

设达平衡时,E的消耗量为2a molD(g) + 2E(g) 2F(g)6.5 x 2.06.5-a x-2a 2.0+2a∴(6.5-a)+( x-2a)+(2.0+2a)=12 molx-2a > 0得x < 7②若x分别为4.5和5.0,则在这两种情况下,当反应达平衡时,A的物质的量是否相等?其理由是什么?解析:因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的,平衡状态不同,所以物质的量也不同。

巩固练习:1.在一固定体积的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为w mol·L-1,若维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比方案作为反应物,达平衡后,使C的浓度仍为w mol·L-1的配比是()A.4 mol A+2 mol B B.3 mol C+1 mol D+2mol A+1 mol BC.3mol C+1 mol D+1 mol B D.3 mol C+1 mol D2.在一个固定容积的密闭容器中充入2molNO2,一定温度下建立如下平衡:2NO2N2O4,此时平衡混合气中NO2的体积分数为x%,若再充入1mol N2O4,在温度不变的情况下,达到新的平衡时,测得NO2的体积分数为y%,则x和y的大小关系正确的是()A.x>y B.x<y C.x=y D.不能确定3.在气相条件下(T=500 K),有相同体积的甲、乙两容器,甲容器充人1 g SO2、l gO2,乙容器充人2 g SO2、2g O2则下列叙述中正确的是()A.化学反应速率:乙>甲B.平衡后SO2的浓度:乙>甲C.SO2转化率:乙<甲D.平衡后O2的体积分数:乙>甲4.某温度下,在容积固定的密闭容器中发生可逆反应A(g)十2B(g)=2Q(g)平衡时,各物质的浓度比为c(A):c(B):c(Q)=1:1:2,保持温度不变,以1:1:2的体积比再充人A、B 、Q ,则下列叙述正确的是A .刚充入时反应速率v(正)减小,v(逆)增大B .达到新的平衡时,反应混合物中A 、B 的体积分数增加C .达到新的平衡时c(A):c (B ):c (Q )仍为1:1:2D .达到新的平衡过程中,体系压强先增大,后逐渐减小5、在一个真空固定体积的密闭容器内,充入10molN 2和30molH 2,发生合成氨反应:N 2+3H 22NH 3,在一定温度下达到平衡,H 2的转化率为25%。

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