等效平衡专题
等效平衡 专题(知识点+经典例题讲评)
分等效平衡专题(知识点+经典例题讲评)等效平衡专题【教学目标】1.理解等效平衡的定义;2.熟悉等效平衡的条件;3.学以致用。
【重点难点】等效平衡的判断。
【知识点+例题讲评】一、什么是等效平衡在一定条件下,对一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同,这两个平衡叫做等效平衡。
具体分析如下:1、一定条件指一定的温度、压强、体积以及反应前后气体总体积是否变化。
关于等效平衡的条件有以下几种情况:(1)AV^O,恒温恒容,极值等量即等效。
(2)AV^O,恒温恒压,极值等比即等效。
(3)AV=0,恒温恒容或恒温恒压,极值等比即等效。
AV工0是指反应前后气体总体积发生变化的反应。
AV=0是指反应前后气体总体积不发生变化的反应。
2、含量相同指质量分数相同、物质的量分数相同、体积分数相同。
百分含量,将质量分数、物质的量分数、体积分数换算为百分数。
3、等效指效果相同,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同。
具体有下面三种情况:①两平衡中同种物质百分含量相同、物质的量相同、物质的量浓度相同。
②两平衡中同种物质百分含量相同、物质的量浓度相同,物质的量与反应物同比例。
③两平衡中同种物质百分含量相同,物质的量、物质的量浓度分别与反应物同比例。
4、等效平衡研究的对象:有气体参加的可逆反应。
二、等效平衡举例1、A V M0,恒温恒容,极值等量即等效。
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)①2mol1mol0②002mol将②中2molSO3按计量系数折算成反应物SO2和O2,SO2为2mol,O2为lmol,和①中2molSO2、lmol02完全相同,相当于①和②的起始用量相同,两个反应达到平衡后必定是等效平衡。
或将①中2molSO2、分等效平衡专题(知识点+经典例题讲评)1molO2按计量系数折算为生成物S03,也是2mol,相当于①和②的起始用量也相同,两个反应达到平衡后必定是等效平衡。
13等效平衡
(十三)等效平衡专题1.含义:在一定条件下(等温等容或等温等压),对同一可逆反应体系,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。
2.原理: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,从不同的状态开始,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。
恒温恒压下等效平衡的分析方法——虚拟容器法对某一可逆反应,无论反应前后气体体积是否相等,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量,若物质的量之比与对应组分起始加入的物质的量之比相同,则达到的平衡与原平衡等效。
如在恒温、恒压条件下,可逆反应:①②的图示如下:对于不是恒压下的条件,也可以利用此模型,即先在恒压条件下建立等效平衡然后再压缩,比如上述①③若在恒容条件下比较,可以先在恒压条件下比较出二者是等效的,各物质的百分含量是相同的,然后再将③的容器压缩至一半,则分析出再次平衡后SO 3的体积分数会增大。
(1)构建恒温恒容平衡思维模式新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大压强。
(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例,见图示)新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动。
(3)恒温恒容与恒温恒压条件平衡比较模式(起始量相同)1.在一恒定容积的容器中充入4 mol A和2 mol B发生反应:2A(g)+B(g)x C(g)。
达到平衡后,C的体积分数为w%。
若维持容积和温度不变,按 1.2 mol A、0.6 mol B和2.8 mol C为起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为w%,则x的值为( ) A.只能为2 B.只能为3C.可能为2,也可能为3 D.无法确定2.[双选](2013·江苏高考)一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。
等效平衡专题
等效平衡专题例1:如图所示,在一定温度下,把2体积N 2和6体积H 2通入一个带有活塞的容积可变的容器中,活塞的一端与大气相通,容器中发生以下反应:N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g), (正反应放热),若反应达到平衡后,测得混合气体的体积为7体积。
据此回答下列问题:(1)保持上述反应温度不变,设a 、b 、c 分别代表初始加入的N 2、H 2和NH 3的体积,如果反应达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同,那么:①若a=1,c=2,则b=_________。
在此情况下,反应起始时将向_________(填“正” 或“逆”)反应方向进行。
②若需规定起始时反应向逆反应方向进行,则c 的取值范围是_________。
(2)在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5体积,则可采取的措施是_________,原因是________ _。
例2:在一个固定容积的密闭容器中,保持一定的温度进行以下反应:H 2(g )+ Br 2 (g ) 2HBr (g )。
已知加入1mol H 2和2mol Br 2时,达到平衡后生成a mol HBr (见下表已知项),在相同条件下,且保持平衡时各组分的体积分数不变,对下列编号A ~C 的状态,填写下表中的空白。
练习:1、将1mol SO 2和1mol O 2通入密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡,平衡体系中有SO 3 0.3mol ,此时若移走0.5mol O 2和0.5 mol SO 2,则反应达到新平衡时SO 3的物质的量为( )A 0.3molB 0.15molC 小于0.15molD 大于0.15mol ,小于0.3mol2、在一容积可变的密闭容器中,通入1mol X 和3 mol Y ,在一定条件下发生如下反应X (g) + 3 Y (g) 2 Z (g),到达平衡后,Y 的转化率为a %,然后再向容器中通入2 molZ ,保持在恒温恒压下反应,当达到新的平衡时,Y 的转化率为b %。
《等效平衡专题》
《等效平衡》专题一、等效平衡【引言】一定温度下密闭容器中发生反应:1L容器800℃时可逆反应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上述两种途径,同一可逆反应;外界条件相同;通过不同的途径(正向和逆向);平衡时同种物质的物质的量相等(同种物质的含量相等)-----效果相同的平衡对于同一个可逆反应,在相同的条件下(恒温恒容或恒温恒压),不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,或从正反应和逆反应同时开始,都可以建立同一平衡状态。
即化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关等效平衡:同一可逆反应当外界条件一定时,反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,平衡时平衡混合物中同种物质的含量(体积分数或物质的量分数)相同的状态.练习:1、在一个体积固定的密闭容器中加入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a mol·L-1。
若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为a mol·L -1的是()A.4molA+2molB B.2molA+1molB+3molC+1molDC.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD二、等效平衡的规律:规律一:恒温恒容....条件下,对于反应前后气体分子数改变的反应,只改变起始时加入物质的物质的量,通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量(即把一边“归零”),与原平衡相等,则两平衡等效。
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)途径1起始2mol 1mol 0途径2起始0 0 2mol 途径3起始1mol 0.5mol 1mol 途径4起始0.5mol ? ? 途径5起始amol bmol cmol【问题】: ①途径2、3与1等效吗?②途径4 中O2(g) 和SO3(g)的起始量为多少, 平衡时可与途径1平衡时SO3(g)的含量相同?③途径5中a、b符合怎样的关系达到的平衡状态与1相同?【例2】恒温恒容时,判断哪些是等效平衡?()N2 + 3H2 2NH3A.2mol 6mol 0molB. 0mol 0mol 2molC. 0.5mol 1.5mol 1molD. 1mol 3mol 2mol【例3】.将2molSO2(g)和2molSO3(g)混合于某固定体积的容器中,在一定条件下达平衡。
高一化学 等效平衡专题
高一化学等效平衡专题一、等效平衡的规律在一定条件下(定温、定容或定温、定压),对同一可逆反应,只要起始时加入物质的物质的量不同,而达到平衡状态时,同种物质的百分含量相同...........,这样的平衡称为等效平衡。
等效平衡有如下规律:规律Ⅰ在定温、定容条件下,对于反应前后气体分子数变化的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量,通过可逆反应的化学计量系数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。
【例1】在一定温度下,把1moL N2和3moLH2通入一个一定容积的密闭的容器里,发生如下反应:N2+3H2催化剂高温高压2NH3;当此反应进行到一定程度时,反应混和物就处于化学平衡状态.现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的物质的量(摩)。
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的完全相同。
请填写下列空白:(1)若a=0,b=0,则c= 。
(2)若a=0.5,则b= 和c= 。
(3) a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c和:。
【练习1】500℃,向一体积固定的密闭容器中分别充入不同量的气体,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),共进行了6次实验,每次物质的量分别为:①2amolSO2+amolO2;②2amolSO3;③amolSO2+0.5amolO2+amolSO3;④4amolSO2+2amolO2;⑤4amolSO3;⑥amolSO2+0.5amolO2+3amolSO3。
试分析,6次反应分别达到平衡时SO3的平衡浓度相同的组合是()A.①②③B.①③⑤C.②④⑥D.④⑤⑥规律Ⅱ在定温、定容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量,只要反应物(或生成物)的物质的量的比值与原平衡相同,则两平衡等效。
等效平衡专题
等效平衡专题一、等效平衡的含义在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对于同一可逆反应而言,如果起始加入的情况不同,但达到平衡后,任何一种相同组分的含量(体积分数或物质的量分数)均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。
化学平衡状态的建立与条件有关,而与平衡建立的途径无关。
同一可逆反应,无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,只要达到平衡时各组分的含量完全相同,都可形成等效平衡。
如:常温常压下,可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在一密闭容器中进行,起始物质分别如下:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)①2mol 1mol 0mol②0mol 0mol 2mol③0.5mol 0.25mol 1.5mol①从正反应开始,②从逆反应开始,③正、逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况中,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折算为①],因此三者达平衡时的状态必然相同,故为等效平衡。
二、等效平衡的分类(1) 恒温恒容..的可逆反应,如果起始时....条件下,对于反应前后气体分子数改变物质的投入量不同,但是通过方程式的化学计量数换算成同一侧的物质后,各物质的量对应相等..,则两平衡等效。
【例1】在一定温度下,把2mol SO2和1mol O2通入一容积固定的密闭容器里,在一定条件下发生如下反应:2SO2+O22SO3,当此反应进行到一定程度时达到化学平衡状态。
若保持该容器中的温度不变,令a、b、c分别代表初始时SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。
如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体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。
请填写下列空白:(1)若a=0,b=0,则c=(2)若a=0.5,则b= 、c=(3)a、b、c必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c。
另一个只含b和c)、练习:1.在一个固定容积的密闭容器中加入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时,C的浓度为wmol/L。
等效平衡专题练习含答案
等效平衡专题讲练一 等效平衡的的含义化学平衡状态的建立与条件有关,与途径无关。
对于同一可逆反应,在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,以不同投料方式(即无论从正反应、逆反应或从正、逆两个方同时开始)进行反应,只要达到平衡时相同组分在各混合物中的百分含量((体积分数、物质的量分数、质量分数)相等,这样的化学平衡即互称为等效平衡。
等效平衡包括两种情况,一是两个平衡状态完全相同的等同平衡,二是同种物质的百分含量相同,但其物质的量等不同的两个平衡体系。
一、可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡(体积可变的反应)结论:等温等容,只要对应物起始量等物质的量,平衡时对应物就能同浓度、同百分含量、同转化率、同反应速率。
记为:等温等容等摩。
若 aA(g) + bB(g) cC(g)Ⅰ a mol b mol 0 Ⅱ x y zⅠ、Ⅱ要达成相同平衡必须满足的条件是x + z ⨯c a = a 和 y + z cb⨯ = b 【例】在一个体积固定的密闭容器中加入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a mol·L -1。
若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C 的浓度仍为a mol·L -1的是( D )A .4molA +2molB B .2molA +1molB +3molC +1molD C .3molC +1molD +1molB D .3molC +1molD二、可逆反应在恒温、恒压条件下建立等效平衡(或恒温恒容下的体积不变的反应)结论:等温等压,只要对应物起始量等物质的量之比,平衡时对应物就能同浓度、同百分含量、同转化率、同反应速率。
记为:等温等压等摩尔比。
若 aA(g) + bB(g) cC(g)Ⅰ a mol b mol 0 Ⅱ x y zⅠ、Ⅱ要达成相同平衡必须满足的条件是cb z yc az x ⨯+⨯+ = b a 【例】.某恒温恒压下,向可变容积的密闭容器中充入3升A 和2升B ,发生如下反应: 3A(气)+2B(气)=xC(气)+yD(气) 达到平衡时C 的体积百分比为m %,若维持温度,压强不变,将0.6升A ,0.4升B 、4升C 、0.8升D 作为起始物质充入密闭容器内,则达到平衡时C 的体积百分比仍为m %,则x = 5n ,y = n 。
等效平衡专题
等效平衡专题讲解一、等效平衡概念:1定义:在一定条件下,可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,但达到化学平衡时,只要同种物质的百分含量相同,这样的平衡称为等效平衡。
2结果:反应混合物中各组分的质量分数、体积分数、物质的量分数均相同。
二、等效平衡的条件:1、恒温恒容体系(等量等效(完全等同))恒温恒容下∆V(g)≠0反应,形成等效平衡的条件是:等量加料,即投料换算成相同物质表示时物质的量相同Ⅰ、平衡各组分百分含量均相同、n相同、c相同Ⅱ、若起始投料a,b,c,平衡后SO3的百分含量相同,则a,b,c满足什么关系?Ⅲ、达到平衡时反应物的转化率、反应吸放热的关系:α1=α2;Q1+Q2=ΔH(绝对值)例题1:在一定温度下,一个容积固定的密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),根据下表有关数据分析恒温、恒容下等效平衡建成的条件。
A B C D平衡时D的体积分数起始充入2mol1mol00a% 003mol1mol1mol0.5mol 1.5mol0.5mol4mol2mol002、恒温恒容体系恒温恒容下∆V(g)=0反应,形成等效平衡的条件是:等比加料,即投料换算成相同物质表示时物质的量之比相同各组分百分量相同,n、c同比例变化3.恒温恒压:按倍数加料形成等比等效①②各组分百分含量相同,(c相同,n按比例变化)若③平衡后SO3百分含量与①相同,则a,b,c满足什么关系?反应物的转化率:α1=α2反应吸收和放出的热量Q1Q 2例题1:某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molX(g)和2molY(g)发生反应:X(g)+m Y(g) 3Z(g),平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。
在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。
下列叙述不正确的是()A.m=2B.两次平衡的平衡常数相同C.X与Y的平衡转化率之比为1:1D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4mol﹒L-12.已知2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g);ΔH=-197kJ·mol-1。
等效平衡专题
等效平衡专题一、等效平衡的概念外界条件相同时,同一可逆反应,一定条件下,只要起始浓度相当,无论经过何种途径,当改变起始时反应物或生成物物质的量或物质的量浓度,达到平衡时,混合物中各组分的百分组成相等,这样的平衡称等效平衡。
概念的理解:(1)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容(同T同V),②恒温、恒压(同T 同P),读题时注意勾画出这些条件。
(2)相同的平衡状态:通常是指平衡混合物各组分的百分含量相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。
(3)平衡状态(终态)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,)只要起始物质的量或者浓度相当,就达到相同的平衡状态。
二、等效平衡的判断及处理1、步骤(1)进行等效转化——一边倒法,即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量,与题干所给起始投料情况比较。
(2)判断起始浓度是否相当。
2、三种类型: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△n≠0的体系):当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算相同,建立的化学平衡等效平衡+ O2 2SO3:如可逆反应2SO(1)2mol 1mol 0mol(2)0mol 0mol 2mol(3) 0.5mol 0.25mol 1.5mol等效转化后,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△n=0的体系):当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,建立等效平衡。
2HI (气)如可逆反应H2 (气)+I2(气)(2)2mol 2mol 1mol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。
III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,无论是体积可变还是体积不变的反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
专题六 等效平衡专题
专题六等效平衡【专题总结】一、等效平衡的概念1.定义:对于同一可逆反应,当外界条件一定时,无论该反应是从正反应开始,还是从逆反应开始,或是从中间状态(既有反应物又有生成物的状态)开始,只要到达平衡时反应混合物中各组分的分数(质量分数、物质的量分数或体积分数)对应相等就可达到相同的平衡状态,这就称为等效平衡。
2.标志:由以上定义我们可以看出,判断同一可逆反应达到的平衡状态是否达为等效平衡的标志是:达到平衡后,反应混合物中各组分的分数(质量分数、物质的量分数或体积分数)是否对应相等。
3.意义:等效平衡的概念的提出反映了化学平衡状态的建立与途径无关。
二、等效平衡的类型根据外界条件不同,等效平衡可以分为两大类:1、恒温恒容条件下的等效平衡在恒温、恒容的情况下,对于同一可逆反应,不论各反应物的起始量是多少,也不管反应物是一次加入或分几次加入,或是加入后分一次取出或分几次取出,只要各物质的起始量(质量、物质的量、浓度、体积等)按化学计量数换算成方程式左右两边同一边后对应相同,则就可以达到等效平衡。
这种情况下建立的等效平衡,不但平衡混合物中各组分的质量分数(物质的量分数、体积分数)对应相等,而且各组分的质量、体积、物质的量、浓度等也分别对应相等。
【典例解析】例1:在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB发生以下反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为W moll/L。
若维护容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡时,D的浓度也为W/3 moll/L的是()A.3molC+1molD B.2molA+2mol CC.2molA+1moB+0.5molD D.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD解析:本题建立的两个平衡是恒温恒容下的等效平衡,需要各物质的起始量相等。
使用极端转化法,将把生成物全部推算成反应物或把反应物全部推算成生成物后,进行比较即可。
等效平衡 专题(知识点+经典例题讲评)
等效平衡专题【教学目标】1.理解等效平衡的定义;2.熟悉等效平衡的条件;3.学以致用。
【重点难点】等效平衡的判断。
【知识点+例题讲评】一、什么是等效平衡在一定条件下,对一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同,这两个平衡叫做等效平衡。
具体分析如下:1、一定条件指一定的温度、压强、体积以及反应前后气体总体积是否变化。
关于等效平衡的条件有以下几种情况:(1)ΔV≠0,恒温恒容,极值等量即等效。
(2)ΔV≠0,恒温恒压,极值等比即等效。
(3)ΔV=0,恒温恒容或恒温恒压,极值等比即等效。
ΔV≠0是指反应前后气体总体积发生变化的反应。
ΔV=0是指反应前后气体总体积不发生变化的反应。
2、含量相同指质量分数相同、物质的量分数相同、体积分数相同。
百分含量,将质量分数、物质的量分数、体积分数换算为百分数。
3、等效指效果相同,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同。
具体有下面三种情况:①两平衡中同种物质百分含量相同、物质的量相同、物质的量浓度相同。
②两平衡中同种物质百分含量相同、物质的量浓度相同,物质的量与反应物同比例。
③两平衡中同种物质百分含量相同,物质的量、物质的量浓度分别与反应物同比例。
4、等效平衡研究的对象:有气体参加的可逆反应。
二、等效平衡举例1、ΔV≠0,恒温恒容,极值等量即等效。
2SO2(g)+O2(g2SO3(g)①2mol 1mol 0②0 0 2mol分析:将②中2molSO3按计量系数折算成反应物SO2和O2,SO2为2mol,O2为1mol,和①中2mol SO2、1mol O2完全相同,相当于①和②的起始用量相同,两个反应达到平衡后必定是等效平衡。
或将①中2mol SO2、1mol O2按计量系数折算为生成物SO3,也是2mol,相当于①和②的起始用量也相同,两个反应达到平衡后必定是等效平衡。
规律:定温、定容条件下,若反应前后气体总体积发生变化的反应,即ΔV≠0。
等效平衡专题
一、等效平衡的含义1-1定义相同条件下,可逆反应体系,不论从正反应开始还是从逆反应开始,达到平衡时,如果任何相同物质的都相同的化学平衡互称等效平衡。
即从不同起始状态开始或通过不同途径建立的若干平衡状态中,同一组分的百分含量....(即质量分数、物质的量分数或气体的体积分数)相等,则这些平衡状态就是等效平衡。
反过来,如果两个平衡等效,那么,这两个平衡体系中,同一组分的百分含量也相等。
同一物质的转化率相同,或同一组分的百分含量相等,就是等效平衡的标志。
1-2等效平衡的类型(1)全等平衡(或等同平衡)在一定条件下,对同一可逆反应,若起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同一组分的百分含量、物质的量、物质的量浓度均相同,称为全等平衡(或等同平衡、等值平衡)。
例如:同温同容条件下,SO2(g)与O2(g)反应生成SO3(g),分别按甲、乙、丙三种方式投料,达到平衡后,三个平衡体系中,各组分的百分含量、物质的量、物质的量浓度均分别相同2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)甲2mol 1mol 0乙0 0 2mol丙1mol 0.5mol 1mol(2)等比平衡(或相似等效)在一定条件下,对同一可逆反应,若起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同一反应物的转化率相同,同一组分的百分含量(体积分数、质量分数、物质的量分数)相同,但各组分的物质的量或物质的量浓度不同(但对应成比例),称为等比平衡。
例如,下面两个可逆反应,分别按甲、乙、丙三种方式投料,达到平衡后,平衡体系中,各组分的百分含量分别相同,但各组分的物质的量或物质的量浓度可能不同,而是保持相同比例。
①同温同压条件:②同温同容条件:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H2(g)+I2(g)2HI(g) 甲3mol 2mol 0 甲1mol 1mol 0乙0 0.5mol 3mol 乙2mol 2mol 1mol丙4.5mol 3mol 0 丙0 0 4mol【典例分析】一定温度下,在1L密闭容器中加入1molN2和3molH2,反应N2+3H22NH3达到平衡,测得平衡混合气体中N2、H2、NH3的浓度分别为m、n、g(mol/L)。
等效平衡专题
①若a+b=c+d,平衡不移动, A和B的转 化率均不变; ②若a+b>c+d,平衡向正反应方向移 动, A和B的转化率都增大; ③若a+b< c+d,平衡向逆反应方向移 动, A和B的转化率都减小。
⒊若反应物不只一种时,如 aA (g)+ bB(g) cC (g) +dD(g), ①如果只增加A的量,平衡向正反应方向移动,则A 的转化率减小,而B的转化率增大。 ②如果按同等倍数增大反应物A和 B的量,则 A和 B 的浓度同等倍数增大,平衡向正反应方向移动, 但转化率不一定增大。判断方法 :看成是相当于 对原反应体系进行加压(压缩容器的体积,引起 A 和B的浓度按同等倍数增大),原平衡是否发生 移动,与气体物质的化学计量数密切相关。
• 2、恒温恒压条件下
• 不论反应前后气体计量数(即分子数)之 和是否发生改变,利用极限法换算成同一 半边的物质的加入量进行比较,只要物质 的量之比相同,就能形成等效平衡(相同 平衡或相似平衡)。 • (以上两种条件下都要考虑:当充入惰性 气体时,注意先分析清楚是否影响原有气 体 的浓度,再判断平衡是否会发生移动)
三、平衡转化率问题
• 反应物的转化率=(该反应物的变化量 /该反应物的始量)×100% • 外界条件发生改变,如果化学平衡发 生移动,则转化 率就发生变化。其中, 浓度的改变是否能引起化学平衡的移 动 ,从而是否引起转化 率的改变,情况 比较复杂。下面进行分类讨论学习。
分为3类
⒈若反应物只有一种时,如 aA (g) bB(g)+cC (g), 增加A的量(容器的体积不变),A的浓度增 大,平衡向正反应方向移动。但转化率不一定 增大 (因为转化率的计算公式中的分子和分 母都增大)。判断方法 :看成是相当于对原 反应体系进行加压(压缩容器的体积,引起A 的浓度增大),原平衡是否发生移动,与气体 物质的化学计量数密切相关。
等效平衡专题
等效平衡一.概念辨析概念是解题的基石。
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和H2O(g)开始反应,而是各取0.01molCO2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(人教版教材第二册(必修加选修)第38页第四段)。
”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。
等效平衡的内涵是,在一定条件下(等温等容或等温等压),只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的质量分数(或体积分数)都相同,这样的平衡互为等效平衡。
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。
等效平衡的外延是它的分类,即不同类型的等效平衡以及其前提条件,这在具体的解题过程中有更广泛的应用。
等效平衡可分为三种类型:(1)等温等容下,建立等效平衡的条件是:反应物的投料相当。
例如,在恒温恒容的两个相同容器中,分别投入1mol N2、3mol H2 与2mol NH3,平衡时两容器中NH3的质量分数相等。
(2)等温等压下,建立等效平衡的条件是:反应物的投料比相等。
例如,在恒温恒压条件下的两个容器中,分别投入2.5mol N2、5mol H2 与5mol N2、10mol H2,平衡时两容器中NH3的质量分数相等。
(3)对于反应前后气体体积数不变的可逆反应,无论是等温等容还是等温等压,只要按相同比例加入反应物和生成物,达平衡后与原平衡等效。
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二等效平衡的建立
在恒温恒容或恒温恒压的条件下, 在恒温恒容或恒温恒压的条件下 若有相同的物料平衡关系,则平衡 若有相同的物料平衡关系 则平衡 状态相同(等效 等效). 状态相同 等效 1 在恒温恒容条件下 前后两次 在恒温恒容条件下,前后两次 ”相当 反应物应相等 相当”反应物应相等. 投料换算 成”相当”反应物应相等. 2 在恒温恒压条件下 前后两次 在恒温恒压条件下,前后两次 投料换算成”相当 反应物成比例 相当”反应物成比例. 投料换算成 相当 反应物成比例
一
判断反应平衡状态是否等效
化学平衡状态: 在一定条件下的可逆反应中, 化学平衡状态 在一定条件下的可逆反应中 正反应和逆反应的速率相等, 正反应和逆反应的速率相等 反应混合物中 各组分含量不变的状态. 各组分含量不变的状态
化学平衡状态: 化学平衡状态 只与起始投料浓度和平衡状态条件相 只与起始投料浓度和平衡状态条件相 起始投料浓度 与投料的方式即反应过程无关,与 关,与投料的方式即反应过程无关 与 与投料的方式即反应过程无关 投料次数无关. 投料次数无关
1 有两只密闭容器 和B,A 容器有一个可移动的 两只密闭容器A和
活塞能使容器内保持恒压,B容器能保持恒容 起始时 活塞能使容器内保持恒压 容器能保持恒容.起始时 容器能保持恒容 向这两只容器中分别充入等量的体积比为2:1的 向这两只容器中分别充入等量的体积比为 的SO2 的混合气体,并使 并使A和 容积相等 见右图). 容积相等(见右图 和O2的混合气体 并使 和B容积相等 见右图 保持400℃的条件下发生反应 保持 ℃ 填写下列空格: 2SO2+ O2 2SO3(g) 填写下列空格: 短 (1)达平衡时所需的时间 容器比B容器_____ 达平衡时所需的时间A (1)达平衡时所需的时间A容器比B容器_____ 大 的转化率A容器中比B容器中_______ SO2的转化率A容器中比B容器中_______ A (2)达到(1)所述平衡后 达到(1)所述平衡后, (2)达到(1)所述平衡后,若向两容器中通入数量 逆向 不多的氩气,A容器化学平衡______移动, ,A容器化学平衡______移动 不多的氩气,A容器化学平衡______移动, 容器化学平衡_____ B容器化学平衡不移动 _____ (3)达到(1)所述平衡后 达到(1)所述平衡后, (3)达到(1)所述平衡后,若向容器中通入等量的 不变 原反应气体,A容器中SO 的质量分数________ ,A容器中 原反应气体,A容器中SO2的质量分数________ 减小 容器中SO 的质量分数______(增大、减小、不变) ______(增大 B容器中SO2的质量分数______(增大、减小、不变)
三 等效平衡的应用
B
2 在恒温时 一固定容积的容器内发生 在恒温时,一固定容积的容器内发生 如下反应: 如下反应 2NO2 N2O4 达平衡时,再向容器内通入一定量的 达平衡时 再向容器内通入一定量的 NO2(g),重新达到平衡 与第一次相比 重新达到平衡,与第一次相比 重新达到平衡 与第一次相比, NO2的体积分数 C 的体积分数______,NO2的转化率 B _______. A 不变 C 减小 B 增大 D 无法判断
讨论完成 已知TK p KPa时,在VL的密闭容器内充有 已知 时 在 的密闭容器内充有 1molA和1molB.保持恒温恒压 反应 保持恒温恒压,反应 和 保持恒温恒压 A (g)+ B (g) C (g) 达到平衡时,C的体积分数为 的体积分数为40%. 达到平衡时 的体积分数为 欲使温度和压强在上述条件下限定不变, 欲使温度和压强在上述条件下限定不变 在密闭容器中充入2molA和2molB, 10 在密闭容器中充入 和 7 则反应达到平衡时,容器的体积为 容器的体积为________V, 则反应达到平衡时 容器的体积为 40% C的体积分数为 的体积分数为____________. 的体积分数为
t
t
试分析: 试分析
两组反应各个物质的平衡浓度是否一样? 各组分含量是否一样? 能说明什么问题?
结论: 结论 同一可逆反应,当 同一可逆反应 当 外界条件不变 时, 反应无论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. 都可以建立同一平衡状态 反应开始 都可以建立同一平衡状态
要解决的问题: 1 如何判断一个可逆反应经不同途径而 建立起来的平衡状态是否相同.(等效 等效) 建立起来的平衡状态是否相同 等效 2 要建立等效的平衡状态需要具备什么 条件. 条件 3 如何利用等效平衡去解决习题中的实 际问题. 际问题
练习3 3 对于反应前后气体系数相等的反应练习 对于反应前后气体系数相等的反应, 恒容下达等效平衡投料需成比例 成比例. 恒容下达等效平衡投料需成比例 练习1 练习
练习2 练习
练习
1 容积为1L的固定的密闭容器中充入 容积为 的固定的密闭容器中充入2mol氨气 氨气; 的固定的密闭容器中充入 氨气 N2+ 3H2 在一定条件下发生反应 2NH3 达到平衡时容器内[N 为 达到平衡时容器内 2]为0.9mol/L.若要维持原 若要维持原 温度和体积不变,按下列物质的量加入起始 按下列物质的量加入起始,达到 温度和体积不变 按下列物质的量加入起始 达到 平衡时,容器内 容器内[N 不能维持0.9mol/L的是 BC ) 不能维持 的是( 平衡时 容器内 2]不能维持 的是 A 1molN2+3molH2 B 2molN2+6molH2 C 2molN2+3molH2 D 0.1molNH3+0.95molN2+2.85molH2
等效平衡专题
在425C时,在1L密闭容器中进行的反应 时 在 密闭容器中进行的反应 H2+I2 2HI达到平衡 分别说明下列示意 达到平衡,分别说明下列示意 达到平衡 图所表示的含义,由途中的事实可以说明 图所表示的含义 由途中的事实可以说明 化学平衡具有那些特征. 化学平衡具有那些特征
浓度/molL-1 浓度 2.00 1.58 1.00 H 2 或 I2 0.21 0.00 HI 2.00 1.58 1.00 H 2 或 I2 0.21 0.00 浓度/molL-1 浓度 HI
(3)若开始时放入 mol A、2molB和1molC, 若开始时放入x 若开始时放入 、 和 达到平衡状态,A和C的物质的量分别 达到平衡状态 和 的物质的量分别 3-3a 2 是y mol和3a mol,则x=_____mol, y=________mol. 和 则 平衡时,B的物质的量 的物质的量______(选编号 选编号) 平衡时 的物质的量 丁 选编号 (甲)大于 大于2mol (乙)等于 等于2mol(丙)小于 小于2mol 甲 大于 乙 等于 丙 小于 (丁)可能大于、等于或小于 可能大于、 丁 可能大于 等于或小于2mol (4)若在 的平衡中再加入 若在(3)的平衡中再加入 若在 的平衡中再加入3molC,待再次达到平 待再次达到平 a X 100% 衡时,C的物质的量分数 的物质的量分数________________ 衡时 的物质的量分数 2-a
编 号
H2
起始状态
Br2 2 4 0.5 HBr 0 0 1
平衡时HBr 平衡时 的物质的量 (mol)
a 2a 0.5a (n - m) a
已知 (1) (2) (3)
1 2 0 m
n 2n-4m (n≧2m) ≧2m)
2 (一) 恒温恒压下 在一个可变容积的容器 一 恒温恒压下,在一个可变容积的容器 中发生如下反应 A (g) + B (g) C (g) (1)若开始时放入 若开始时放入1molA和1molB,达到平衡后 达到平衡后, 若开始时放入 和 达到平衡后 生成a mol C,这时 的物质的量为________mol. 生成 这时A的物质的量为 1-a 这时 的物质的量为 (2)若开始时放入 若开始时放入3molA和3molB,达平衡后 生成 达平衡后,生成 若开始时放入 和 达平衡后 C的物质的量为 3a 的物质的量为________mol. 的物质的量为
3 在一定温度下 一容积固定的密闭容器 在一定温度下,一容积固定的密闭容器 中发生如下反应: 中发生如下反应 PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g) 在反应达到平衡后,向容器内在充入一定量 在反应达到平衡后 向容器内在充入一定量 PCl5,则平衡朝 正方向 移动 则平衡朝________移动 移动,PCl5的 则平衡朝 转化率________(增大、减小、不变) 转化率 减小 (增大、减小、不变)
在同一个固定体积的密闭容器中, 练习 在同一个固定体积的密闭容器中 保持一定温度,进行以下反应 进行以下反应: 保持一定温度 进行以下反应 H2(g) + Br2 (g) 2HBr(g) 已知加入1molH2和2molBr2时,达到平衡 已知加入 达到平衡 后生成a 见下表已知项).在相同 后生成 mol HBr(见下表已知项 在相同 见下表已知项 条件下,且保持平衡时各组分的百分含量 条件下 且保持平衡时各组分的百分含量 不变,对下列编号 对下列编号(1)(2) (3)的状况 填写下表 的状况,填写下表 不变 对下列编号 的状况 中空白: 中空白