等效平衡的三种情况-高考化学培优练习
2019届高考(押题)化学 专题十五 等效平衡的三种情况精准培优专练
培优点十五等效平衡的三种情况一.等效平衡的三种情况1.恒温恒容—(△n(g)≠0) 投料换算成相同物质表示时量相同典例1.在一定温度下,把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反应,2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g),当此反应进行到一定程度时反应混合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分别代表初始时加入的SO2(g)、O2(g)、SO3(g)的物质的量(mol),如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡状态时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。
请填空:(1)若a=0,b=0,则c=___________。
(2)若a=0.5,则b=___________,c=___________。
(3)a、b、c的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)【解析】通过化学方程式:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可以看出,这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应,在定温、定容下建立的同一化学平衡状态。
起始时,无论怎样改变SO2(g)、O2(g)、SO3(g)的物质的量,使化学反应从正反应开始,还是从逆反应开始,或者从正、逆反应同时开始,它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的,即它们之间存在等效平衡关系。
我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题。
(1)若a=0,b=0,这说明反应是从逆反应开始,通过化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可以看出,反应从2mol SO3开始,通过反应的化学计量数之比换算成SO2和O2的物质的量(即等价转换),恰好跟反应从2mol SO2和1mol O2的混合物开始是等效的,故c=2。
(2)由于a=0.5<2,这表示反应从正、逆反应同时开始,通过化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可以看出,要使0.5mol SO2反应需要同时加入0.25mol O2才能进行,通过反应的化学计量数之比换算成SO3的物质的量(即等价转换)与0.5mol SO3是等效的,这时若再加入1.5mol SO3就与起始时加入2mol SO3是等效的,通过等价转换可知也与起始时加入2mol SO2和1mol O2是等效的。
高中化学高考总复习《等效平衡》知识讲解及巩固练习题(含答案解析)
n 相等
n 成比例
n 成比例
ω%相等
ω%相等
ω%相等
等效情况
C 相等
C 成比例
C 相等
n 相等
n 成比例
n 成比例
注:n 表示各物质的物质的量、ω%表示质量分数、C 表示物质的量浓度、
Δn(g) =0 表示反应前后气体的总物质的量不变
1
要点诠释: 等效平衡的解题方法与技巧是:明确等效平衡的种类:一是恒温恒容下的等
【答案】 恒 压 恒
(2)
9
3a
(3)
0.4
1.2
x、y、z 取值必须满足的一般条件:(2 分)y=3x(x≥0);z
≥0
(x、y、z 不同时为
0)
(5)
2
5
(6) 0.75
0.5
容 x、y、z 取值必须满足的一般条件(一个只含 x、z,另一个只
含 y、z):(2 分)2x+z=2;
(2 分)2y+3z
达到平衡前 v(正)>v(逆) D.相同温度下,起始时向容器中充入 2.0molPCl3、2.0molCl2,达到平衡时,PCl3
的转化率小于 80%
【思路点拨】注意容器体积为 2.0L,所给数据为物质的量。
【答案】C
【解析】A.反应在前 50 s 内的平均速率应该是前 50 s 内 PCl3 浓度变化与时间的 比值,而不是 PCl3 物质的量的变化与时间的比值。 B.相同温度下,起始时向容器中充入 1.0molPCl5、0.20molPCl3 和 0.20molCl2 应
=6.
a 与 b 的关系是: a>b
类型二: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。 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:
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=, 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: cmol构建条件:(a+)mol (b+)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+)mol = 1mol (b+)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.(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol.(3)若开始时放入xmolA、2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是y mol和3a mol,则x= ,y= ,平衡时,B的物质的量(选填一个编号)甲:大于2mol 乙:等于2mol 丙:小于2mol 丁:可能大于,等或小于2mol作出判断的理由是 .(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待到达平衡后,C的物质的量分数是 .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不同V,所以可以断定是不完全等效平衡,故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成.解答过程如下:A(g) + B(g) = C(g)(1)起始条件Ⅰ: 1mol 1mol 0平衡Ⅰ:(1-a )mol (1-a )mol amol(2)起始条件Ⅱ: 3mol 3mol 0平衡Ⅱ: 3(1-a )mol 3(1-a )mol 3amol(各量间对应成比例)(3)起始条件Ⅲ: x mol 2mol 1 mol平衡Ⅲ: 3(1-a )mol 3(1-a )mol 3amol可见,起始条件Ⅱ与起始条件Ⅲ建立的是完全等效平衡,因此可通过构建相同的起始条件求得x的值.A(g) + B(g) = C(g)起始条件Ⅱ: 3mol 3mol 0起始条件Ⅲ: x mol 2mol 1 mol转化: 1mol 1mol 1 mol构建条件:(1+ x)mol (1+2)mol 0 即(1+ x)mol = 3mol x =2平衡时,B的物质的量丁(选填一个编号)甲:大于2mol 乙:等于2mol 丙:小于2mol 丁:可能大于,等或小于2mol作出判断的理由是 a取值的不确定决定的 .(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,与(1)、(2)、(3)建立的平衡是等效的,所以与(1)中的含量一样为a /(2-a).特殊等效平衡,这类等效平衡问题的特征是对于反应前后气体体积不变的反应在同T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.下面看例题三:例题三:在一个固定体积的密闭容器内,保持一定的温度发生以下反应:H2+Br2 2HBr.已知加入1molH2和2molBr2 时,达到平衡状态生成amolHBr.在相同条件下,且保持平衡时的各物质的百分含量相同,则填写下列空白:编号起始状态(mol)平衡时HBr 物质的量(mol)H2 Br2 HBr已知 1 2 0 a① 2 4 0② 1③ m n(n≥2m)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反应前后气体体积不变的并且在相同T下进行,所以可以断定是特殊等效平衡,故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成.解答过程如下:H2 + Br2 2HBr 平衡时HBr的量起始条件: 1mol 2mol 0 amol起始条件①: 2mol 4mol 0 2amol起始条件②: xmol ymol 1mol转化: 1mol 1mol 1mol构建条件:(x+1)mol (y+1)mol 0因各量间对应成比例(x+1)=1 (y+1)=2 则x=1 y=3起始条件③: m mol n mol p mol转化: p mol p mol p mol构建条件:(m+p)mol (n+p)mol 0因各量间对应成比例(m+p):(n+p)= 1 :2 则p=n-2m代入得构建条件:(n-m)mol 2(n-m)mol 0 则平衡时HBr的量为a(n-m)mol综上所述,解决等效平衡问题的关键是先根据题意(一般会指出含量或体积分数相同)判断是否为等效平衡问题,然后结合以上三类等效平衡的特征归类,这时离解答出来已经不远了.化学平衡小结——等效平衡问题一、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,任何相同组分的百分含量(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“全等等效和相似等效”).概念的理解:(1)只要是等效平衡,平衡时同一物质的百分含量(体积分数、物质的量分数等)一定相同(2)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压.(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,)比较时都运用“一边倒”倒回到起始的状态进行比较.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二种:I类:全等等效——不管是恒温恒容还是恒温恒压.只要“一边倒”倒后各反应物起始用量是一致的就是全等等效“全等等效”平衡除了满足等效平衡特征[转化率相同,平衡时百分含量(体积分数、物质的量分数)一定相等]外还有如下特征“一边倒”后同物质的起始物质的量相等,平衡物质的量也一定相等.拓展与延伸:在解题时如果要求起始“物质的量相等”或“平衡物质的量相等”字眼的肯定是等效平衡这此我们只要想办法让起始用量相等就行例1.将6molX和3molY的混合气体置于密闭容器中,发生如下反应:2X (g)+Y(g) 2Z (g),反应达到平衡状态A时,测得X、Y、Z气体的物质的量分别为、和.若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示,请回答下列问题:(1)若保持恒温恒容,且起始时a=,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,则起始时b、c 的取值分别为 , .(2)若保持恒温恒压,并要使反应开始时向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的物质的量与平衡A 相同,则起始时c的取值范围是 .答案:(1)b= c= (2)<c<6mol分析:(1)通过题意我们可以看出问题该反应是反应前后气体系数不等的反应,题中给出保持恒温恒容,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同可以看出该平衡应与原平衡形成全等等效,故一定要使一边倒后的X的物质的量为6mol而Y的物质的量为3mol.2X (g) + Y(g) 2Z (g)问题(1)的物质的量/mol a= b= c=从Z向X、Y转化的量/mol x (1/2)x x从上述关系可得:+x=6x= ; b+(1/2)x =3 b= c=(2)通过达到平衡后各气体的物质的量与平衡A 相同,可以知道这是一个全等等效的问题,由于三者平衡时的关系为:2X (g) + Y(g) 2Z (g)平衡物质的量/mol从上述平衡时各物质的量可以看出当Z的物质的量超过时该反应一定向逆方向进行,故c>,又由于是一个全等等效的问题,所以其最大值一定是起始是a、b等于0,只投入c,即c等于6mol值最大.II类:相似等效——相似等效分两种状态分别讨论1.恒温恒压下对于气体体系通过“一边倒”的办法转化后,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.恒温恒压下的相似等效平衡的特征是:平衡时同一物质转化率相同,百分含量(体积分数、物质的量分数)相同,浓度相同2.恒温恒容下对于反应前后气体总物质的量没有变化的反应来说,通过“一边倒”的办法转化后,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.恒温恒容下的相似等效平衡的特征是:平衡时同一物质转化率相同,百分含量(体积分数、物质的量分数)相同,浓度不相同拓展与延伸:属于相似等效的问题,我们只要想办法让物质的量的比例与原平衡起始态相同起始用量相等就行例2.将6molX和3molY的混合气体置于容积可变的密闭容器中,在恒温恒压发生如下反应:2X (g)+Y(g) 2Z (g),反应达到平衡状态A时,测得X、Y、Z气体的物质的量分别为、和.若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示,若起始时a=,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,则起始时b、c 的取值分别为 , .答案: b= c为任意值分析:通过题意达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,且反应是在恒温恒压下,可以看出二者属于相似等效,故起始加量只要满足物质的量的比例与原平衡起始态相同即可,从上述反应我们可以看出生成物只有一种,故c为任何值时都能满足比例故C可不看,只要a:b能满足2:1即可,故b=总结通过上述分析等效平衡的问题解题的关键是:读题时注意勾画出这些条件,分清类别,用相应的方法(使起始物质量相等或起始物质的量比相等)求解.我们常采用“一边倒”(又称等价转换)的方法,分析和解决等效平衡问题例3:在一定温度下,把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反应,,当此反应进行到一定程度时反应混合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分别代表初始时加入的的物质的量(mol),如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡状态时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同.请填空:(1)若a=0,b=0,则c=___________.(2)若a=,则b=___________,c=___________.(3)a、b、c的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)解析:通过化学方程式:可以看出,这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应,在定温、定容下建立的同一化学平衡状态.起始时,无论怎样改变的物质的量,使化学反应从正反应开始,还是从逆反应开始,或者从正、逆反应同时开始,但它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的,即它们之间存在等效平衡关系.我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题.(1)若a=0,b=0,这说明反应是从逆反应开始,通过化学方程式可以看出,反应从2mol SO3开始,通过反应的化学计量数之比换算成和的物质的量(即等价转换),恰好跟反应从2mol SO2和1mol O2的混合物开始是等效的,故c=2.(2)由于a=<2,这表示反应从正、逆反应同时开始,通过化学方程式可以看出,要使 mol SO2反应需要同时加入 O2才能进行,通过反应的化学计量数之比换算成SO3的物质的量(即等价转换)与 mol SO3是等效的,这时若再加入 mol SO3就与起始时加入2 mol SO3是等效的,通过等价转换可知也与起始时加入2 mol SO2和1mol O2是等效的.故b=,c=.(3)题中要求2mol SO2和1mol O2要与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡.由化学方程式可知,c mol SO3等价转换后与c mol SO2和等效,即是说, 和与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3等效,那么也就是与2mol SO2和1mol O2等效.故有 .例4: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:已知加入1mol H2和2mol Br2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①~③的状态,填写下表中的空白.解析:在定温、定容下,建立起化学平衡状态,从化学方程式可以看出,这是一个化学反应前后气体分子数相等的可逆反应.根据“等价转换”法,通过反应的化学计量数之比换算成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.①因为标准项中n(起始):n(起始):n(HBr平衡)=1:2:a,将n(H2起始)=2mol,n(Br2起始)=4mol,代入上式得n(HBr平衡)=2a.②参照标准项可知,n(HBr平衡)= mol,需要n(H2起始)=,n(Br2起始)=1mol,n(HBr起始)=0mol.而现在的起始状态,已有1mol HBr,通过等价转换以后,就相当于起始时有 mol H2和 mol Br2的混合物,为使n(H2起始):n(Br2起始)=1:2,则需要再加入 mol Br2就可以达到了.故起始时H2和Br2的物质的量应为0mol和.③设起始时HBr的物质的量为x mol,转换成H2和Br2后,则H2和Br2的总量分别为()mol和()mol,根据 ,解得 .设平衡时HBr的物质的量为y mol,则有 ,解得 .例5:如图所示,在一定温度下,把2体积N2和6体积H2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:(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N2、H2和NH3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体积,则可采取的措施是_________,原因是_________.解析:(1)①化学反应:在定温、定压下进行,要使平衡状态与原平衡状态等效,只要起始时就可以达到.已知起始时各物质的体积分别为1体积N2、b体积H2和2体积.根据“等价转换”法,将2体积通过反应的化学计量数之比换算成和的体积,则相当于起始时有(1+1)体积和(b+3)体积,它们的比值为 ,解得b=3.因反应前混合气体为8体积,反应后混合气体为7体积,体积差为1体积,由差量法可解出平衡时为1体积;而在起始时,的体积为c=2体积,比平衡状态时大,为达到同一平衡状态, 的体积必须减小,所以平衡逆向移动.②若需让反应逆向进行,由上述①所求出的平衡时的体积为1可知, 的体积必须大于1,最大值则为2体积和6体积完全反应时产生的的体积,即为4体积,则 .(2)由<7可知,上述平衡应向体积缩小的方向移动,亦即向放热方向移动,所以采取降温措施.例6:(一)恒温、恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反应:(1)若开始时放入1mol A和1mol B,达到平衡后,生成a mol C,这时A的物质的量为________ mol.(2)若开始时放入3mol A和3mol B,达到平衡后,生成C的物质的量为_________mol.(3)若开始时放入x mol A、2mol B和1mol C,达到平衡后,A和C的物质的量分别为y mol和3a mol,则x=________,y=________.平衡时,B的物质的量________(填编号).(甲)大于2mol (乙)等于2mol (丙)小于2mol (丁)可能大于、等于或小于2mol(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C,待再次达到平衡后,C的物质的量分数是___________.(二)若维持温度不变,在一个与(一)反应前起始体积相同,且容积固定的容器中发生上述反应.(5)开始时放入1mol A和1mol B到达平衡后生成b mol C.将b与(1)小题中的a进行比较__________(填编号).(甲)a>b(乙)a<b(丙)a=b(丁)不能比较a和b的大小作出此判断的理由是____________.解析:(一)(1)由反应知,反应达平衡后,若有a mol C生成,则必有a mol A物质消耗,此时剩余A 的物质的量为(1-a)mol.(2)在恒温、恒压下,若投放3mol A和3mol B,则所占有的体积为(1)中的3倍.由于A、B的投放比例与(1)相同,故平衡时与(1)等效,而C的物质的量为3a mol.(3)由于达到平衡时C的物质的量为3a mol,故此平衡状态与(2)完全相同.若把C的物质的量完全转化为A和B,A、B的物质的量应与(2)完全相等.起始(mol): x 2 1将C转化为A、B(mol): x+1 2+1 0平衡时(mol): y 3-3a 3a据题意有: ,解得; ,解得y=3-3a.通过上述可知,平衡时B的物质的量为(3-3a)mol,由于该反应起始时投放的物质为A、B、C均有,即从中间状态开始达到平衡,故平衡可能向左、向右或不移动,也即3a可能大于、小于或等于1(不移动时,),故(3)中B的物质的量应为(丁).(4)在(3)的平衡中,再加入3mol C,所达到的平衡状态与(1)、(2)、(3)皆为等效状态,通过(1)可求出C的物质的量分数为,也就是在(3)的平衡状态时C的物质的量分数.(二)(5)因此时容器的容积不变,而(1)中容器的容积缩小,(5)小题中容器相当于在(1)的基础上减压,则平衡逆向移动,故反应达到平衡后a>b,即应填(甲).。
高考化学等效平衡复习测试题
高考化学等效平衡复习测试题化学平衡---题型一:可逆反应在恒温恒容或恒温恒压条件下建立等效平衡的条件【例题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【变式1】上题变为: 在一个体积可变....的密闭容器中﹍﹍若维持容器压强..和温度不变﹍﹍达到平衡后,C的浓度不是..a mol·L-1的是()【归纳】等效平衡:在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应从两种不同的起始状态开始反应,达到平衡后,若两种平衡体系中任何相同组分......的百分含量....(体积分数、物质的量分数等)均相等...,则两化学平衡互称为等效平衡。
【例题2】可逆反应A(g)+B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行,如果向容器中充入1mol A和1mol B,在某温度下达到平衡时,C的浓度是amol·L-1,体积分数为m%;若向容器中充入1mol C,在同样的温度下达到平衡时,C的浓度是bmol·L-1,体积分数为n%,则m和n的关系是__________,a和b的关系是__________【归纳】等效平衡规律:对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在两种不同起始状态下反应,达平衡后互为等效平衡的条件是:反应条件系数关系等效平衡条件若m+n≠p+q 极限转化后起始投料必须完全相同恒温恒容若m+n=p+q 极限转化后起始投料比相同(或投料完全相同)恒温恒压极限转化后起始投料比相同(或投料完全相同)【例题3】在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中,保持一定温度和压强,进行以下反应:N2+3H22NH3。
等效平衡原理(精讲+练习)
等效平衡原理一、等效平衡原理在一定条件(定温、定压或定温、定容)下,对于同一可逆应,尽管起始时加入物质的物质的量不同,而达到平衡时,同种物质的百分含量相同,这样的平衡称为等效平衡。
二、等效平衡规律根据反应条件(定温、定压或定温、定容)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三类:1、(全等平衡)条件:在恒温、恒容条件下,经等价转换后,与原起始物质的物质的量(或浓度)相等,则两平衡等效。
结果:n、c、%相等例:在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2+O22SO3当此反应进行到一定程度时,反应混合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SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。
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。
请填空:(1)若a=0,b=0,则c=___________。
(2)若a=0.5,则b=_________,c= _________。
(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(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):,。
2、(相似平衡)条件:在恒温、恒容条件下,经等价转换后,对应物质的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效。
结果:%相等例:在等温、等容条件下,有下列气体反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)现分别从两条途径建立平衡:I.A、B的起始浓度均为2mol/L II.C、D的起始浓度分别为2mol/L 和6mol/L,下列叙述正确的是A.I、II两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途径的v(A)等于II途径的v(A)D.达到平衡后,I途径混合气体密度为II途径混合气体密度的二分之一3、(等同平衡)条件:在恒温、恒压下,经等价转换后,对应物质的物质的量之比与原平衡相同,则与原平衡等效。
高三化学 等效平衡专题练习 新人教版选修4
化学等效平衡解题技巧一、概念在一定条件〔恒温恒容或恒温恒压〕下,同一可逆反响体系,不管是从正反响开始,还是从逆反响开始,在到达化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量....〔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。
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: “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,反响的速率、压强等可以不同。
〔3〕平衡状态只与始态有关,而与途径无关,只要物料相当,就到达相同的平衡状态。
二、等效平衡的分类在等效平衡中比拟常见并且重要的类型主要有以下三种: I 类:恒温恒容下对于反响前后气体体积发生变化的反响来说〔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:恒温恒容下对于反响前后气体体积没有变化的反响来说〔即△V=0的体系〕:等价转化后,只要反响物〔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,要反响物〔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,对于化学反响前后气体体积发生变化的可逆反响,只改变起始参加物质的物质的量,如果通过可逆反响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,那么两平衡等效。
例1:在一定温度下,把2mol SO 2和1mol O 2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反响,22O SO 2 3SO 2,当此反响进行到一定程度时反响混合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 分别代表初始时参加的322SO O SO 、、的物质的量〔mol 〕,如果a 、b 、c 取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证到达平衡状态时,反响混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。
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。
等效平衡化学平衡练习试题及答案解析高中化学
2SO2 +O 22SO3①2mol 1mol 0mol②0mol 0mol 2mol③0.5mol 0.25mol 1.5mol2SO2 +O22SO3①2mol 1mol 0mol②0mol 0mol 1mol③4mol 2mol 1.5mol 等效平衡专项训练题例1:常温下固定体积的密闭容器内发生的可逆反应:①②③三种情况为等效平衡等效平衡的分类:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)当a+b≠c+d时1)恒温恒容时,“等量”加入(各种物质的物质的量通过反应计量系数换算成反应物,若与原平衡起始物质的物质的量相同)即等效,见例1;2)恒温恒压时,“等比”加入(各种物质的物质的量通过反应计量系数换算成反应物,若各物质的物质的量之比与原平衡起始物质的物质的量之比相同)即等效,见例2;例2:常温常压下的可逆反应,①②③三种情况为等效平衡3)当a+b=c+d时,恒容或恒压下“等量”或“等比”加入都是等效平衡。
练习题:1.某温度下,在一容积可变....的容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C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1mol2.在一定温度下,把2mol SO2和1mol O2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2+O22SO3,当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。
现在该容器维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的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。
请填写以下空白:(1)若a=0,b=0,c=_____。
(2)若a=0.5,则b=_____,c=_____。
2020届高三化学精准培优专练:十五 等效平衡的三种情况 Word版含答案
培优点十五等效平衡的三种情况一.等效平衡的三种情况1.恒温恒容—(△n(g)≠0) 投料换算成相同物质表示时量相同典例1.在恒温恒容的密闭容器,发生反应:3A(g)+B(g)x C(g)。
Ⅰ.将3mol A和2 mol B在一定条件下反应,达平衡时C的体积分数为a;Ⅱ.若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n(A)、n(B)、n(C),平衡时C的体积分数也为a。
下列说法正确的是()A.若Ⅰ达平衡时,A、B、C各增加1mol,则B的转化率将一定增大B.若向Ⅰ平衡体系中再加入3mol A和2mol B,C的体积分数若大于a,可断定x>4 C.若x=2,则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n(B)>n(A)+3D.若Ⅱ体系起始物质的量满足3n(C)+8n(A)=12n(B),则可判断x=42.恒温恒容— (△n(g)=0)投料换算成相同物质表示时等比例典例2.某温度时,发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g),向三个体积相等的恒容密闭容器A、B、C中,分别加入①2mol HI;②3mol HI;③1mol H2与1mol I2,分别达到平衡时,以下关系正确的是()A.平衡时,各容器的压强:②=①=③B.平衡时,I2的浓度:②>①>③C.平衡时,I2的体积分数:②=①=③D.从反应开始到达平衡的时间:①>②=③3.恒温恒压—投料换算成相同物质表示时等比例典例3.已知:T℃时,2H(g)+Y(g)2I(g)ΔH=-196.6 kJ·mol-1。
T℃时,在一压强恒定的密闭容器中,加入4mol H和2mol Y,反应达到平衡后,放出354 kJ的热量。
若在上面的平衡体系中,再加入1mol I气体,T℃时达到新的平衡,此时气体H的物质的量为()A.0.8mol B.0.6mol C.0.5mol D.0.2mol二.对点增分集训1.在恒温恒压的密闭容器中投入2mol SO2和1mol O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO 3(g)。
高考化学专题十五等效平衡的三种情况精准培优专练
培长处十五 等效均衡的三种状况一.等效均衡的三种状况1. 恒温恒容— ( △n(g) ≠0) 投料换算成同样物质表示时量同样典例 1.在必定温度下,把 2mol SO 2 和 1mol O 2 通入必定容积的密闭容器中,发生以下反响, 2SO(g)+ O 2(g)2SO 3(g) ,当此反响进行到必定程度时反响混淆物就处于化学平衡状态。
此刻该容器中保持温度不变,令 a 、b 、 c 分别代表初始时加入的 SO 2(g) 、 O 2(g) 、SO 3(g) 的物质的量 (mol) ,假如 a 、b 、 c 取不一样的数值,它们一定知足必定的互相关系,才 能保证达到均衡状态时, 反响混淆物中三种气体的百分含量仍跟上述均衡完整同样。
请填空:( 1)若 a=0, b=0,则 c=___________ 。
( 2)若 a=0.5 ,则 b=___________, c=___________ 。
( 3) a 、 b 、 c 的取值一定知足的一般条件是 ___________, ___________。
(请用两个 方程式表示,此中一个只含a 和 c ,另一个只含b 和c )【分析 】经过化学方程式: 2SO(g)+O 2(g) 2SO 3(g) 能够看出,这是一个化学反响前后气体分子数不等的可逆反响,在定温、 定容下成立的同一化学均衡状态。
开端时,不论怎样改变 SO(g) 、 O(g) 、 SO(g) 的物质的量,使化学反响从正反响开始,仍是从逆反响开始,223或许从正、 逆反响同时开始, 它们所成立起来的化学均衡状态的成效是完整同样的, 即它们 之间存在等效均衡关系。
我们常采纳“等价变换”的方法,剖析和解决等效均衡问题。
( 1) 若 a=0, b=0,这说明反响是从逆反响开始,经过化学方程式2SO(g)+O (g)2SO(g) 可23以看出,反响从 2mol SO 3 开始,经过反响的化学计量数之比换算成 SO 2和 O 2 的物质的量(即等价变换),恰巧跟反响从2mol SO 2 和 1mol O 2 的混淆物开始是等效的,故 c=2。
培优 专题三 化学等效平衡解题技巧
专题三 等效平衡和图像(培优班)一、等效平衡概念在一定条件(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,任何相同组分的百分含量....(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,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。
高考化学等效平衡解体技巧训练题
例析等效平衡一、概念在一定条件〔恒温恒容或恒温恒压〕下,同一可逆反响体系,不管是从正反响开始,还是从逆反响开始,在到达化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量....〔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〞 是指在到达平衡状态时,任何组分的物质的量分数〔或体积分数〕对应相等,并且反响的速率等也相同,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,反响的速率、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无论反响从正反响方向开始,还是从逆反响方向开始②投料是一次还是分成几次③反响容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,〕只要起始浓度相当,就到达相同的平衡状态.二、等效平衡的分类在等效平衡中比拟常见并且重要的类型主要有以下三种:I 类:恒温恒容下对于反响前后气体体积发生变化的反响来说〔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:恒温恒容下对于反响前后气体体积没有变化的反响来说〔即△V=0的体系〕:等价转化后,只要反响物〔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,要反响物〔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,对于化学反响前后气体体积发生变化的可逆反响,只改变起始参加物质的物质的量,如果通过可逆反响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,那么两平衡等效.例1:在一定温度下,把2mol SO 2和1mol O 2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反响,22O SO 2+3SO 2,当此反响进行到一定程度时反响混合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 分别代表初始时参加的322SO O SO 、、的物质的量〔mol 〕,如果a 、b 、c 取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证到达平衡状态时,反响混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同.请填空:〔1〕假设a=0,b=0,那么c=___________.〔2〕假设a=0.5,那么b=___________,c=___________.〔3〕a 、b 、c 的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 〕解析:通过化学方程式:22O SO 2+3SO 2可以看出,这是一个化学反响前后气体分子数不等的可逆反响,在定温、定容下建立的同一化学平衡状态.起始时,无论怎样改变322SO O SO 、、的物质的量,使化学反响从正反响开始,还是从逆反响开始,或者从正、逆反响同时开始,但它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的,即它们之间存在等效平衡关系.我们常采用“等价转换〞的方法,分析和解决等效平衡问题.〔1〕假设a=0,b=0,这说明反响是从逆反响开始,通过化学方程式22O SO 2+3SO 2可以看出,反响从2mol SO 3开始,通过反响的化学计量数之比换算成2SO 和2O 的物质的量〔即等价转换〕,恰好跟反响从2mol SO 2和1mol O 2的混合物开始是等效的,故c=2.〔2〕由于a=0.5<2,这表示反响从正、逆反响同时开始,通过化学方程式22O SO 2+3SO 2可以看出,要使0.5 mol SO 2反响需要同时参加0.25mol O 2才能进行,通过反响的化学计量数之比换算成SO 3的物质的量〔即等价转换〕与0.5 mol SO 3是等效的,这时假设再参加1.5 mol SO 3就与起始时参加2 mol SO 3是等效的,通过等价转换可知也与起始时参加2 mol SO 2和1mol O 2是等效的.故b=0.25,c=1.5.〔3〕题中要求2mol SO 2和1mol O 2要与a mol SO 2、b mol O 2和c mol SO 3建立等效平衡.由化学方程式22O SO 2+3SO 2可知,c mol SO 3等价转换后与c mol SO 2和2O mol 2c 等效,即是说,2SO mol )c a (+和2O mol )2c b (+与a mol SO 2、b mol O 2和c mol SO 3等效,那么也就是与2mol SO 2和1mol O 2等效.故有12c b 2c a =+=+,. II 类: 在恒温恒容下,对于反响前后气体体积不变的可逆反响,只要反响物〔或生成物〕的物质的量之比与原平衡相同,那么两平衡等效.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响:)g (Br )g (H 2+)g (HBr 2参加1mol H 2和2mol Br 2时,到达平衡后生成a mol HBr 〔见下表项〕,在相同条件下,且保持平衡时各组分的体积分数不变,对以下编号①~③的状态,填写下表中的空白.起始状态时物质的量 n (mol ) H 2 Br 2 HBr 平衡时HBr 的物质的量n (mol ) 已知编号1 2 0 a ①2 4 0 ②1 0.5a ③m g(g ≥2m) 解析:在定温、定容下,)g (Br )g (H 22+)g (HBr 2建立起化学平衡状态,从化学方程式可以看出,这是一个化学反响前后气体分子数相等的可逆反响.根据“等价转换〞法,通过反响的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,那么到达平衡后与原平衡等效.①由于标准项中n 〔2H 起始〕:n 〔2Br 起始〕:n 〔HBr 平衡〕=1:2:a,将n 〔H 2起始〕=2mol,n 〔Br 2起始〕=4mol,代入上式得n 〔HBr 平衡〕=2a.②参照标准项可知,n 〔HBr 平衡〕=0.5a mol,需要n 〔H 2起始〕=0.5mol,n 〔Br 2起始〕=1mol,n 〔HBr 起始〕=0mol.而现在的起始状态,已有1mol HBr,通过等价转换以后,就相当于起始时有0.5 mol H 2和0.5 mol Br 2的混合物,为使n 〔H 2起始〕:n 〔Br 2起始〕=1:2,那么需要再参加0.5 mol Br 2就可以到达了.故起始时H 2和Br 2的物质的量应为0mol 和0.5mol.③设起始时HBr 的物质的量为x mol,转换成H 2和Br 2后,那么H 2和Br 2的总量分别为〔2x m +〕mol 和〔2x g +〕mol,根据2:1)2x g (:)2x m (=++,解得)m 2g (2x -=.设平衡时HBr 的物质的量为y mol,那么有y :)2x m (a :1+=,解得)m g (a y -=. III 类: 在恒温恒压下,改变起始时参加物质的物质的量,只要按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之比与原平衡相同,到达平衡状态后与原平衡等效.例3:如下图,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,容器中发生以下反响:22H 3N +3NH 2〔正反响放热〕,假设反响到达平衡后,测得混合气体的体积为7体积.据此答复以下问题:N 2 2体积H 2 6体积〔1〕保持上述反响温度不变,设a 、b 、c 分别代表初始参加的N 2、H 2和NH 3的体积,如果反响到达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假设a=1,c=2,那么b=_________.在此情况下,反响起始时将向_________〔填“正〞或“逆〞〕反响方向进行.②假设需规定起始时反响向逆反响方向进行,那么c 的取值范围是_________.〔2〕在上述装置中,假设需限制平衡后混合气体为 6.5体积,那么可采取的举措是_________,原因是_________.解析:〔1〕①化学反响:22H 3N +3NH 2在定温、定压下进行,要使平衡状态与原平衡状态等效,只要起始时62)H (V )N (V 22=就可以到达.起始时各物质的体积分别为1体积N 2、b 体积H 2和2体积3NH .根据“等价转换〞法,将2体积3NH 通过反响的化学计量数之比换算成2N 和2H 的体积,那么相当于起始时有〔1+1〕体积2N 和〔b+3〕体积2H ,它们的比值为623b 11=++,解得b=3. 因反响前混合气体为8体积,反响后混合气体为7体积,体积差为1体积,由差量法可解出平衡时3NH 为1体积;而在起始时,3NH 的体积为c=2体积,比平衡状态时大,为到达同一平衡状态,3NH 的体积必须减小,所以平衡逆向移动.②假设需让反响逆向进行,由上述①所求出的平衡时3NH 的体积为1可知,3NH 的体积必须大于1,最大值那么为2体积2N 和6体积2H 完全反响时产生的3NH 的体积,即为4体积,那么2c 1≤<.〔2〕由6.5<7可知,上述平衡应向体积缩小的方向移动,亦即向放热方向移动,所以采取降温举措.例4:〔一〕恒温、恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反响:)g (B )g (A +)g (C〔1〕假设开始时放入1mol A 和1mol B,到达平衡后,生成a mol C,这时A 的物质的量为________ mol.〔2〕假设开始时放入3mol A 和3mol B,到达平衡后,生成C 的物质的量为_________mol.〔3〕假设开始时放入x mol A 、2mol B 和1mol C,到达平衡后,A 和C 的物质的量分别为y mol 和3a mol,那么x=________,y=________.平衡时,B 的物质的量________〔填编号〕.〔甲〕大于2mol 〔乙〕等于2mol 〔丙〕小于2mol 〔丁〕可能大于、等于或小于2mol〔4〕假设在〔3〕的平衡混合物中再参加3mol C,待再次到达平衡后,C 的物质的量分数是___________. 〔二〕假设维持温度不变,在一个与〔一〕反响前起始体积相同,且容积固定的容器中发生上述反响.〔5〕开始时放入1mol A 和1mol B 到达平衡后生成b mol C.将b 与〔1〕小题中的a 进行比拟__________〔填编号〕.〔甲〕a>b 〔乙〕a<b 〔丙〕a=b 〔丁〕不能比拟a 和b 的大小作出此判断的理由是____________.解析:〔一〕〔1〕由反响)g (B )g (A +)g (C 知,反响达平衡后,假设有a mol C 生成,那么必有a mol A 物质消耗,此时剩余A 的物质的量为〔1-a 〕mol.〔2〕在恒温、恒压下,假设投放3mol A 和3mol B,那么所占有的体积为〔1〕中的3倍.由于A 、B 的投放比例与〔1〕相同,故平衡时与〔1〕等效,而C 的物质的量为3a mol.〔3〕由于到达平衡时C 的物质的量为3a mol,故此平衡状态与〔2〕完全相同.假设把C 的物质的量完全转化为A 和B,A 、B 的物质的量应与〔2〕完全相等.)g (B )g (A +)g (C起始〔mol 〕: x 2 1将C 转化为A 、B 〔mol 〕: x+1 2+1 0平衡时〔mol 〕: y 3-3a 3a 据题意有:11121x =++,解得2x =;11a 33y =-,解得y=3-3a. 通过上述可知,平衡时B 的物质的量为〔3-3a 〕mol,由于该反响起始时投放的物质为A 、B 、C 均有,即从中间状态开始到达平衡,故平衡可能向左、向右或不移动,也即3a 可能大于、小于或等于1〔不移动时,1a 32a 33==-,〕,故〔3〕中B 的物质的量应为〔丁〕.〔4〕在〔3〕的平衡中,再参加3mol C,所到达的平衡状态与〔1〕、〔2〕、〔3〕皆为等效状态,通过〔1〕可求出C 的物质的量分数为a 2a mol a mol )a 1(mol )a 1(mol a -=+-+-,也就是在〔3〕的平衡状态时C 的物质的量分数.〔二〕〔5〕因此时容器的容积不变,而〔1〕中容器的容积缩小,〔5〕小题中容器相当于在〔1〕的根底上减压,那么平衡逆向移动,故反响到达平衡后a>b,即应填〔甲〕.针对练习:1、在t ℃时,向2L 密闭容器中放入1molA 和1molB,发生以下反响:A 〔g 〕+B 〔g 〕C 〔g 〕+2D 〔g 〕,平衡时C 的含量为m%,保持其他条件不变,假设按以下配比将物质放入容器中到达平衡时,C 的含量仍为m%的是 〔 〕A 、2molA 和1molB B 、2molD 和A 、B 、C 各1molC 、1molC 和2molD D 、1molC 和1molD2、在一定温度下,把2mol SO 2和1mol O 2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反响:2SO 2 +O 2 2 SO 3,当此反响进行到一定程度时,反响混合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 分别代表初始参加的SO 2、O 2和SO 3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,才能保持到达平衡时,反响混合物中三种气体的体积分数仍和上述平衡时的完全相同.请填写以下空白:⑴假设a=0,b=0,那么c= _____________.⑵假设a=0.5,那么b= _________ 和c= __________.⑶a 、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 〕:__________________________________________________.答案:〔1〕2mol〔2〕b=0.25mol,c=1.5mol〔3〕a+c=2 b+c/2=1〔或2b+c=2〕3、在一个固定体积的密闭容器中,参加2mol A 和1mol B,发生反响:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g) 达平衡时,c (C)=W mol/L.假设维持容器内体积和温度不变,按以下四种配比作起始物质,达平衡后,C 浓度仍为W mol/L 的是〔 AD 〕〔A 〕1mol A +0.5mol B +1.5mol C +0.5 D〔B 〕2mol A +1mol B +3mol C +1mol D〔C 〕3mol C +1mol D +1mol B〔D 〕3mol C +1mol D4、在一恒温恒容密闭容器中,A 、B 气体可建立如下平衡: 2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ. A 、B 的起始量均为2mol ;Ⅱ. C 、D 的起始量分别为2mol 和6mol.以下表达不正确的选项是:-----------------------------〔B 〕A 、Ⅰ、Ⅱ两途径最终到达平衡时,体系内混合气体的百分组成相同B 、Ⅰ、Ⅱ两途径最终到达平衡时,体系内混合气体的百分组成不同C 、到达平衡时,途径Ⅰ的 和途径Ⅱ体系内混合气体平均相对分子质量相同D 、到达平衡时,途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的1/25、在一个1L 的密闭容器中,参加2molA 和1molB ,发生下述反响:2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g)到达平衡时,C 的浓度为1.2mol/L , C 的体积分数为a% .维持容器的体积和温度不变,按以下配比作为起始物质,到达平衡后,C的浓度仍是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、在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB,发生反响:2A(气)+B(气)xC(气),到达平衡后,C 的体积分数为W%.假设维持容器体积和温度不变,按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质,到达平衡后,C的体积分数仍为W%,那么x值为〔BC 〕A、1B、2C、3D、47、在一个1L的密闭容器中,参加2molA和1molB ,发生下述反响:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)到达平衡时,C的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为a% .维持容器的压强和温度不变,按以下配比作为起始物质,到达平衡后,C的浓度仍是1.2mol/L〔或C的体积分数仍是a%〕的是〔ABD 〕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 B8、在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB,发生如下反响:3A〔气〕+2B〔气〕xC〔气〕+yD(气)到达平衡时,C的体积分数为m%.假设维持温度压强不变,将0.6LA 、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中,到达平衡时C的体积分数仍为m%,那么X、Y的值分别为〔CD 〕A x=3 y=1B x=4 y=1C x=5 y =1D x=10 y=29、在一个容积固定的密闭容器中充入1molHI,建立如下平衡:H2〔g〕+I2 〔g〕2HI〔g〕,测得HI的转化率为a%.其他条件不变,在上述平衡体系中再充入1molHI,待平衡建立时HI的转化率为b%,那么a、b的关系为〔C 〕A.a>bB.a<bC.a=bD.无法确定10、一个真空密闭恒容容器中盛有1molPCl5,加热到200℃发生如下反响:PCl5(g)PCl3 (g)+Cl2 (g) ,反响到达平衡时,混合气体中PCl5,所占体积分数为M%,.假设同一温度的同一容器中,最初投入2 molPCl5,反响达平衡时,混合气体中PCl5,所占体积分数为N%.那么M和N的关系是( C )(A) M>N (B) M=N (C) M <N (D)无法确定11、甲为恒温恒压容器,乙为恒温恒容容器.两容器中均充入2mol SO2、1mol O2,初始时两容器的温度体积相同.一段时间后反响到达平衡,为使两容器中的SO2在平衡混合物的物质的量分数相同,以下举措中可行的是〔AB〕A.向甲容器中充入一定量的氦气B.向乙容器中充入一定量的SO3气体C.升高乙容器的温度D.增大甲容器的压强12、有两个密闭容器A和B,A容器内有一个移动的活塞能使容器内保持恒压,B容器能保持恒容.起始时向这两个容器中分别充入等量的体积比为2:1的SO2和O2的混合气体,并使A和B的容积相等.在保持4000C的条件下使之发生如下反响:2 SO2+O22SO3.〔1〕到达平衡时所需要的时间A容器比B容器,A容器中SO2的转化率比B容器.〔2〕到达〔1〕所述平衡后,假设向两容器中通入数量不多的等量氩气,A容器化学平衡移动,B容器化学平衡移动.〔3〕到达〔1〕所述平衡后,假设向两容器中通入等量的原反响气体,到达平衡时,A容器SO3物质的量分数;B容器中SO3的物质的量分数.〔填增大、减小、不变〕答案〔1〕短、大〔2〕逆向、不〔3〕不变、增大。
高三《等效平衡》知识点讲解和练习
高三《等效平衡》讲解和练习一、等效平衡1.等效平衡分类:等效平衡分为全同平衡和倍数平衡。
(1) 全同平衡①定义:指相同条件下同一可逆反应从不同途径达到平衡时,各组分的物质的量(或质量)分别相等。
②建立的条件:恒温恒容下气体分子数不等的可逆反应,只能建立全同平衡。
(2) 倍数平衡①定义:指相同条件下同一可逆反应从不同途径达到平衡时,各组分的质量分数、体积分数(气体)或物质的量分数分别相等。
②建立条件:恒温、恒压、反应前后气体分子数不等的可逆反应和恒温下任何反应前后气体分子数相等的可逆反应。
2.等效平衡题的判断方法:“一边法”3.等效平衡题的具体判断方法(1)在一定的温度下,一体积不变的密闭容器中,反应N2+3H2⇌2NH3按下列各途径分别加入各物质,达到平衡时,NH3的物质的浓度与A平衡时NH3的物质的浓度相等的是_______。
N2 + 3H2 ⇌2NH3A 1mol 3mol 0 ——从正反应开始B 0mol 0mol ?mol ——从逆反应开始C 0.5mol 1.5mol 1mol ——从中间态开始D ? mol 2mol ? molE 0.5mol 1.2mol 2.4mol ……——其他中间态(2)在一定的温度下,一体积可变的密闭容器中,反应N2+3H2⇌2NH3按下列各途径分别加入各物质,达到平衡时,NH3的物质的浓度与A平衡时NH3的物质的浓度相等的是_____。
N2 + 3H2 ⇌2NH3A 1mol 3 mol 0mol ——从正反应开始B 2mol 6mol 0mol ——从正反应开始C 0mol 0mol 2mol ——从逆反应开始D 0mol 0mol 4mol ——从逆反应开始E 0.5mol 1.5mol 1mol ——从中间态开始F 2mol 6mol 3mol ——从中间态开始……(3) 特殊情况:对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,在恒T恒V(或T恒P)下,只要各物质的量一定,就能建立起全同平衡或倍数平衡。
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+0.5cmol b+1.5cmol 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+0.5cmol = 1mol b+1.5cmol = 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:Ag+Bg = Cg1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..2若开始时放入3molA和3molB;到达平衡后;生成C的物质的量为 mol..3若开始时放入xmolA、2molB和1molC;到达平衡后;A和C的物质的量分别是y mol 和3a mol;则x= ;y= ;平衡时;B的物质的量选填一个编号甲:大于2mol 乙:等于2mol 丙:小于2mol 丁:可能大于;等或小于2mol作出判断的理由是 ..4若在3的平衡混合物中再加入3molC;待到达平衡后;C的物质的量分数是 ..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不同V;所以可以断定是不完全等效平衡;故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成..解答过程如下:Ag + Bg = Cg1起始条件Ⅰ: 1mol 1mol 0平衡Ⅰ: 1-a mol 1-a mol amol2起始条件Ⅱ: 3mol 3mol 0平衡Ⅱ: 31-a mol 31-a mol 3amol各量间对应成比例3起始条件Ⅲ: x mol 2mol 1 mol平衡Ⅲ: 31-a mol 31-a mol 3amol可见;起始条件Ⅱ与起始条件Ⅲ建立的是完全等效平衡;因此可通过构建相同的起始条件求得x的值..Ag + Bg = Cg起始条件Ⅱ: 3mol 3mol 0起始条件Ⅲ: x mol 2mol 1 mol转化: 1mol 1mol 1 mol构建条件:1+ xmol 1+2mol 0 即1+ xmol = 3mol x =2平衡时;B的物质的量丁选填一个编号甲:大于2mol 乙:等于2mol 丙:小于2mol 丁:可能大于;等或小于2mol作出判断的理由是 a取值的不确定决定的 ..4若在3的平衡混合物中再加入3molC;待再次到达平衡后;与1、2、3建立的平衡是等效的;所以与1中的含量一样为a /2-a..特殊等效平衡;这类等效平衡问题的特征是对于反应前后气体体积不变的反应在同T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..下面看例题三:例题三:在一个固定体积的密闭容器内;保持一定的温度发生以下反应:H2+Br22HBr..已知加入1molH2和2molBr2 时;达到平衡状态生成amolHBr..在相同条件下;且保持平衡时的各物质的百分含量相同;则填写下列空白:编号起始状态mol 平衡时HBr 物质的量molH2 Br2 HBr已知 1 2 0 a① 2 4 0② 1 0.5a③m nn≥2m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反应前后气体体积不变的并且在相同T下进行;所以可以断定是特殊等效平衡;故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成..解答过程如下:H2 + Br2 2HBr 平衡时HBr的量起始条件: 1mol 2mol 0 amol起始条件①: 2mol 4mol 0 2amol起始条件②: xmol ymol 1mol转化: 1mol 1mol 1mol构建条件: x+1mol y+1mol 0 0.5amol因各量间对应成比例 0.5x+1=1 0.5y+1=2 则x=1 y=3起始条件③: m mol n mol p mol转化: p mol p mol p mol构建条件: m+pmol n+pmol 0因各量间对应成比例 m+p:n+p= 1 :2 则p=n-2m代入得构建条件: n-mmol 2n-mmol 0 则平衡时HBr的量为an-mmol综上所述;解决等效平衡问题的关键是先根据题意一般会指出含量或体积分数相同判断是否为等效平衡问题;然后结合以上三类等效平衡的特征归类;这时离解答出来已经不远了..化学平衡小结——等效平衡问题一、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;任何相同组分的百分含量体积分数、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“全等等效和相似等效”..概念的理解:1只要是等效平衡;平衡时同一物质的百分含量体积分数、物质的量分数等一定相同2外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容;②恒温、恒压..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;比较时都运用“一边倒”倒回到起始的状态进行比较..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二种:I类:全等等效——不管是恒温恒容还是恒温恒压..只要“一边倒”倒后各反应物起始用量是一致的就是全等等效“全等等效”平衡除了满足等效平衡特征转化率相同;平衡时百分含量体积分数、物质的量分数一定相等外还有如下特征“一边倒”后同物质的起始物质的量相等;平衡物质的量也一定相等..拓展与延伸:在解题时如果要求起始“物质的量相等”或“平衡物质的量相等”字眼的肯定是等效平衡这此我们只要想办法让起始用量相等就行例1.将6molX和3molY的混合气体置于密闭容器中;发生如下反应:2X g+Yg 2Z g;反应达到平衡状态A时;测得X、Y、Z气体的物质的量分别为1.2mol、0.6mol和4.8mol..若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示;请回答下列问题:1若保持恒温恒容;且起始时a=3.2mol;且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同;则起始时b、c的取值分别为 ; ..2若保持恒温恒压;并要使反应开始时向逆反应方向进行;且达到平衡后各气体的物质的量与平衡A 相同;则起始时c的取值范围是 ..答案:1b=1.6mol c=2.8mol 24.8mol<c<6mol分析:1通过题意我们可以看出问题该反应是反应前后气体系数不等的反应;题中给出保持恒温恒容;且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同可以看出该平衡应与原平衡形成全等等效;故一定要使一边倒后的X的物质的量为6mol而Y的物质的量为3mol..2X g + Yg 2Z g问题1的物质的量/mol a=3.2 b= c=从Z向X、Y转化的量/mol x 1/2x x从上述关系可得:3.2+x=6 x=2.8 ; b+1/2x =3 b=1.6 c=2.82通过达到平衡后各气体的物质的量与平衡A 相同;可以知道这是一个全等等效的问题;由于三者平衡时的关系为:2X g + Yg 2Z g平衡物质的量/mol 1.2mol 0.6mol 4.8mol从上述平衡时各物质的量可以看出当Z的物质的量超过4.8mol时该反应一定向逆方向进行;故c>4.8mol;又由于是一个全等等效的问题;所以其最大值一定是起始是a、b等于0;只投入c;即c等于6mol值最大.II类:相似等效——相似等效分两种状态分别讨论1.恒温恒压下对于气体体系通过“一边倒”的办法转化后;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..恒温恒压下的相似等效平衡的特征是:平衡时同一物质转化率相同;百分含量体积分数、物质的量分数相同;浓度相同2.恒温恒容下对于反应前后气体总物质的量没有变化的反应来说;通过“一边倒”的办法转化后;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..恒温恒容下的相似等效平衡的特征是:平衡时同一物质转化率相同;百分含量体积分数、物质的量分数相同;浓度不相同拓展与延伸:属于相似等效的问题;我们只要想办法让物质的量的比例与原平衡起始态相同起始用量相等就行例2.将6molX和3molY的混合气体置于容积可变的密闭容器中;在恒温恒压发生如下反应:2X g+Yg 2Z g;反应达到平衡状态A时;测得X、Y、Z气体的物质的量分别为1.2mol、0.6mol和4.8mol..若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示;若起始时a=3.2mol;且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同;则起始时b、c的取值分别为 ; ..答案: b=1.6mol c为任意值分析:通过题意达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同;且反应是在恒温恒压下;可以看出二者属于相似等效;故起始加量只要满足物质的量的比例与原平衡起始态相同即可;从上述反应我们可以看出生成物只有一种;故c为任何值时都能满足比例故C可不看;只要a:b能满足2:1即可;故b=1.6mol总结通过上述分析等效平衡的问题解题的关键是:读题时注意勾画出这些条件;分清类别;用相应的方法使起始物质量相等或起始物质的量比相等求解..我们常采用“一边倒”又称等价转换的方法;分析和解决等效平衡问题例3:在一定温度下;把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器中;发生如下反应;;当此反应进行到一定程度时反应混合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分别代表初始时加入的的物质的量mol;如果a、b、c 取不同的数值;它们必须满足一定的相互关系;才能保证达到平衡状态时;反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同..请填空:1若a=0;b=0;则c=___________..2若a=0.5;则b=___________;c=___________..3a、b、c的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解析:通过化学方程式:可以看出;这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应;在定温、定容下建立的同一化学平衡状态..起始时;无论怎样改变的物质的量;使化学反应从正反应开始;还是从逆反应开始;或者从正、逆反应同时开始;但它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的;即它们之间存在等效平衡关系..我们常采用“等价转换”的方法;分析和解决等效平衡问题..1若a=0;b=0;这说明反应是从逆反应开始;通过化学方程式可以看出;反应从2mol SO3开始;通过反应的化学计量数之比换算成和的物质的量即等价转换;恰好跟反应从2mol SO2和1mol O2的混合物开始是等效的;故c=2..2由于a=0.5<2;这表示反应从正、逆反应同时开始;通过化学方程式可以看出;要使0.5 mol SO2反应需要同时加入0.25mol O2才能进行;通过反应的化学计量数之比换算成SO3的物质的量即等价转换与0.5 mol SO3是等效的;这时若再加入1.5 mol SO3就与起始时加入2 mol SO3是等效的;通过等价转换可知也与起始时加入2 mol SO2和1mol O2是等效的..故b=0.25;c=1.5..3题中要求2mol SO2和1mol O2要与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡..由化学方程式可知;c mol SO3等价转换后与c mol SO2和等效;即是说; 和与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3等效;那么也就是与2mol SO2和1mol O2等效..故有 ..例4: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:已知加入1mol H2和2mol Br2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①~③的状态;填写下表中的空白..解析:在定温、定容下;建立起化学平衡状态;从化学方程式可以看出;这是一个化学反应前后气体分子数相等的可逆反应..根据“等价转换”法;通过反应的化学计量数之比换算成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..①因为标准项中n 起始:n起始:nHBr平衡=1:2:a;将nH2起始=2mol;nBr2起始=4mol;代入上式得nHBr平衡=2a..②参照标准项可知;nHBr平衡=0.5a mol;需要nH2起始=0.5mol;nBr2起始=1mol;nHBr起始=0mol..而现在的起始状态;已有1mol HBr;通过等价转换以后;就相当于起始时有0.5 mol H2和0.5 mol Br2的混合物;为使nH2起始:nBr2起始=1:2;则需要再加入0.5 mol Br2就可以达到了..故起始时H2和Br2的物质的量应为0mol和0.5mol..③设起始时HBr的物质的量为x mol;转换成H2和Br2后;则H2和Br2的总量分别为mol和 mol;根据 ;解得 ..设平衡时HBr的物质的量为y mol;则有 ;解得 ..例5:如图所示;在一定温度下;把2体积N2和6体积H2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: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N2、H2和NH3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_________..解析:1①化学反应:在定温、定压下进行;要使平衡状态与原平衡状态等效;只要起始时就可以达到..已知起始时各物质的体积分别为1体积N2、b体积H2和2体积..根据“等价转换”法;将2体积通过反应的化学计量数之比换算成和的体积;则相当于起始时有1+1体积和b+3体积;它们的比值为 ;解得b=3..因反应前混合气体为8体积;反应后混合气体为7体积;体积差为1体积;由差量法可解出平衡时为1体积;而在起始时;的体积为c=2体积;比平衡状态时大;为达到同一平衡状态; 的体积必须减小;所以平衡逆向移动..②若需让反应逆向进行;由上述①所求出的平衡时的体积为1可知; 的体积必须大于1;最大值则为2体积和6体积完全反应时产生的的体积;即为4体积;则 ..2由6.5<7可知;上述平衡应向体积缩小的方向移动;亦即向放热方向移动;所以采取降温措施..例6:一恒温、恒压下;在一个容积可变的容器中发生如下反应:1若开始时放入1mol A和1mol B;达到平衡后;生成a mol C;这时A的物质的量为________ mol..2若开始时放入3mol A和3mol B;达到平衡后;生成C的物质的量为_________mol.. 3若开始时放入x mol A、2mol B和1mol C;达到平衡后;A和C的物质的量分别为y mol和3a mol;则x=________;y=________..平衡时;B的物质的量________填编号..甲大于2mol 乙等于2mol 丙小于2mol 丁可能大于、等于或小于2mol4若在3的平衡混合物中再加入3mol C;待再次达到平衡后;C的物质的量分数是___________..二若维持温度不变;在一个与一反应前起始体积相同;且容积固定的容器中发生上述反应..5开始时放入1mol A和1mol B到达平衡后生成b mol C..将b与1小题中的a进行比较__________填编号..甲a>b乙a<b丙a=b丁不能比较a和b的大小作出此判断的理由是____________..解析:一1由反应知;反应达平衡后;若有a mol C生成;则必有a mol A物质消耗;此时剩余A的物质的量为1-amol..2在恒温、恒压下;若投放3mol A和3mol B;则所占有的体积为1中的3倍..由于A、B的投放比例与1相同;故平衡时与1等效;而C的物质的量为3a mol..3由于达到平衡时C的物质的量为3a mol;故此平衡状态与2完全相同..若把C的物质的量完全转化为A和B;A、B的物质的量应与2完全相等..起始mol: x 2 1将C转化为A、Bmol: x+1 2+1 0平衡时mol: y 3-3a 3a据题意有: ;解得; ;解得y=3-3a..通过上述可知;平衡时B的物质的量为3-3amol;由于该反应起始时投放的物质为A、B、C均有;即从中间状态开始达到平衡;故平衡可能向左、向右或不移动;也即3a可能大于、小于或等于1不移动时;;故3中B的物质的量应为丁..4在3的平衡中;再加入3mol C;所达到的平衡状态与1、2、3皆为等效状态;通过1可求出C的物质的量分数为;也就是在3的平衡状态时C的物质的量分数..二5因此时容器的容积不变;而1中容器的容积缩小;5小题中容器相当于在1的基础上减压;则平衡逆向移动;故反应达到平衡后a>b;即应填甲..。
高中化学等效平衡原理(习题练习)
等效平衡原理及练习一、等效均衡观点等效均衡是指在必定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,不过开端加入状况不一样的同一可逆反响达均衡后,任何同样组分的体积分数或物质的量分数均相等的均衡。
在等效均衡中,有一类特别的均衡,不单任何同样组分 X的含量(体积分数、物质的量分数)均同样,并且同样组分的物质的量均同样,这种等效均衡又称为同一均衡。
同一均衡是等效均衡的特例。
如,常温常压下,可逆反响:2SO+ O 22SO2①2mol 1mol 0mol②0mol 0mol 2mol③0.5mol 0.25mol 1.5mol①从正反响开始,②从逆反响开始,③从正逆反响同时开始,由于①、②、③三种状况假如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 ) ,所以三者为等效均衡二、等效均衡规律判断能否成立等效均衡,依据不一样的特色和外面条件,有以下几种状况:①在恒温、恒容条件下,关于反响前后气体分子数改变的可逆反响,改变开端时加入物质的物质的量,经过化学计量数计算,把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量,若保持其数值相等,则两均衡等效。
此时,各组分的浓度、反响速率平分别与原均衡同样,亦称为同一均衡。
②在恒温、恒容条件下,关于反响前后气体分子数不变的可逆反响,改变开端时加入物质的物质的量,经过化学计量数计算,把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量,只需物质的量的比值与原均衡同样则两均衡等效。
此时,各配料量不一样,只致使其各组分的浓度反响速率平分别不一样于原均衡,而各组分的百分含量同样。
③在恒温、恒压下,无论反响前后气体分子数能否发生改变,改变开端时加入物质的物质的量,依据化学方程式的化学计量数换算成同一则物质的物质的量只需物质的量之比与原均衡同样,则两均衡等效。
此时的情况与( 2)相像。
例题、【 2003 年江苏高考试题】恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生以下反响:A(g)+B(g)C(g)(1)若开始时放入 1 mol A 和 1 mol B,抵达均衡后,生成 a mol C,这时A的物质的量为mol。
高中化学等效平衡原理(习题练习)
等效平衡原理及练习一、等效平衡概念等效平衡是指在一定条件〔恒温恒容或恒温恒压〕下,只是起始参加情况不同的同一可逆反响达平衡后,任何相同组分的体积分数或物质的量分数均相等的平衡。
在等效平衡中,有一类特殊的平衡,不仅任何相同组分X的含量〔体积分数、物质的量分数〕均相同,而且相同组分的物质的量均相同,这类等效平衡又称为同一平衡。
同一平衡是等效平衡的特例。
如,常温常压下,可逆反响:2SO+O2 2SO 22mol1mol0mol0mol0mol2mol③①从正反响开始,②从逆反响开始,③从正逆反响同时开始,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折算为①),因此三者为等效平衡二、等效平衡规律判断是否建立等效平衡,根据不同的特点和外部条件,有以下几种情况:①在恒温、恒容条件下,对于反响前后气体分子数改变的可逆反响,改变起始时参加物质的物质的量,通过化学计量数计算,把投料量换算成与原投料量同一那么物质的物质的量,假设保持其数值相等,那么两平衡等效。
此时,各组分的浓度、反响速率等分别与原平衡相同,亦称为同一平衡。
②在恒温、恒容条件下,对于反响前后气体分子数不变的可逆反响,改变起始时参加物质的物质的量,通过化学计量数计算,把投料量换算成与原投料量同一那么物质的物质的量,只要物质的量的比值与原平衡相同那么两平衡等效。
此时,各配料量不同,只导致其各组分的浓度反响速率等分别不同于原平衡,而各组分的百分含量相同。
③在恒温、恒压下,不管反响前后气体分子数是否发生改变,改变起始时参加物质的物质的量,根据化学方程式的化学计量数换算成同一那么物质的物质的量只要物质的量之比与原平衡相同,那么两平衡等效。
此时的情形与〔2〕相似。
例题、【2003年江苏高考试题】恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反响:A〔g〕+B〔g〕 C 〔g〕〔1〕假设开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为mol 。
2022年 高三精准培优专练十五 等效平衡的三种情况 化学 教师版
培优点十五等效平衡的三种情况一.等效平衡的三种情况1.恒温恒容—△ng≠0 投料换算成相同物质表示时量相同典例1.在恒温恒容的密闭容器,发生反响:3Ag+BgCg。
Ⅰ将3mo A和2 mo B在一定条件下反响,达平衡时C的体积分数为a;Ⅱ假设起始时A、B、C投入的物质的量分别为n A、n B、n C,平衡时C的体积分数也为a。
以下说法正确的选项是〔〕A.假设Ⅰ达平衡时,A、B、C各增加1mo,那么B的转化率将一定增大B.假设向Ⅰ平衡体系中再参加3mo A和2mo B,C的体积分数假设大于a,可断定>4C.假设=2,那么Ⅱ体系起始物质的量应满足3n B>n A+3D.假设Ⅱ体系起始物质的量满足3n C+8n A=12n B,那么可判断=4【答案】D【解析】这是恒温恒容条件下的等效平衡,无论如何进行配比,只要把反响一端按反响计量数之比完全转化为另一端的物质后,相当于完全等同的起始量即可。
A项,A、B、C各增加1 mo时,A与B不可能完全转化为C,参加的B相对量大,A的转化率增大,而B的转化率将减小,错误;B项,在Ⅰ平衡体系中再参加3mo A和2mo B,相当于增大了体系的压强,C的体积分数增大,说明平衡向正反响方向移动,正反响方向体积减小,二.对点增分集训甲>丙B.平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙C.平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同D.平衡时混合物的平均相对分子质量:甲>乙>丙【答案】B【解析】2N O2(g)N2O4〔g〕,A项,甲、丙为等效平衡,两者含有c N O2是相等的,甲=丙,此反响是物质的量减少的,以乙为基准,然后恢复到原来的体积,体积增大,组分的物质的量浓度减小,平衡向逆反响方向移动,因此甲容器中c N O2大于乙,即甲=丙>乙,故错误;B项,根据选项A的分析,N2O4的百分含量:甲=丙NO2甲=丙,故错误。
5.在三个容积相同的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量参加物质,在相同温度下发生反响CH4g+H2Og⇌COg+3H2g不发生其他反响,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如右以下图所示以下说法错误的选项是〔〕A.该反响的ΔH>0,图中压强o/L、mo/L、mo/L、mo/L,那么平衡常数K===,温度不变,平衡常数不变,容器Ⅱ中浓度熵Q c===>K,平衡向逆反响方向移动,那么v CH4正K,反响逆向进行,乙容器t时刻v正L−1L−1L−1L−1cCH3OH,ⅡC.到达平衡时,转化率:αNH3,Ⅰ+αH2O,Ⅲ= 1D.530K时,假设起始向容器Ⅰ中充入CH3OH 、NH3、CH3NH2、H2O ,那么反响将向逆反响方向进行【答案】A【解析】A 正反响的平衡常数KⅠ=KⅡ<KⅢ,故A正确;B 容器Ⅰ和容器Ⅱ为等温等容,起始量为2倍关系,由于该反响为气体体积不变的反响,增大压强,平衡不发生移动,那么到达平衡时,体系中cCH3OH关系:2cCH3OH,Ⅰ=cCH3OH,Ⅱ,故B错误;C 容器Ⅰ和容器Ⅲ温度不同,假设容器Ⅲ温度也为530K,那么能建立等效平衡,此时应有αNH3,Ⅰ+αH2O,Ⅲ=1,由于容器Ⅲ温度低于530K,降低温度平衡正向移动,而容器Ⅲ是从逆反响方向建立平衡,那么转化率减小,所以到达平衡时,转化率:αNH3,Ⅰ+αH2O,Ⅲ<1,故C错误;D 530K时,假设起始向容器Ⅰ中充入CH3OH mo、NH3mo、CH3NH2mo、H2O mo,Q c==<9,那么反响将向正反响方向进行,D错误。
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等效平衡的三种情况一.等效平衡的三种情况1.恒温恒容—(△n(g)≠0) 投料换算成相同物质表示时量相同典例1.在恒温恒容的密闭容器,发生反应:3A(g)+B(g)x C(g)。
Ⅰ.将3mol A 和2 mol B在一定条件下反应,达平衡时C的体积分数为a;Ⅱ.若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n(A)、n(B)、n(C),平衡时C的体积分数也为a。
下列说法正确的是()A.若Ⅰ达平衡时,A、B、C各增加1mol,则B的转化率将一定增大B.若向Ⅰ平衡体系中再加入3mol A和2mol B,C的体积分数若大于a,可断定x>4 C.若x=2,则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n(B)>n(A)+3D.若Ⅱ体系起始物质的量满足3n(C)+8n(A)=12n(B),则可判断x=42.恒温恒容— (△n(g)=0)投料换算成相同物质表示时等比例典例2.某温度时,发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g),向三个体积相等的恒容密闭容器A、B、C中,分别加入①2mol HI;②3mol HI;③1mol H2与1mol I2,分别达到平衡时,以下关系正确的是()A.平衡时,各容器的压强:②=①=③B.平衡时,I2的浓度:②>①>③C.平衡时,I2的体积分数:②=①=③D.从反应开始到达平衡的时间:①>②=③3.恒温恒压—投料换算成相同物质表示时等比例典例3.已知:T℃时,2H(g)+Y(g)2I(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1。
T℃时,在一压强恒定的密闭容器中,加入4mol H和2mol Y,反应达到平衡后,放出354 kJ的热量。
若在上面的平衡体系中,再加入1mol I气体,T℃时达到新的平衡,此时气体H的物质的量为( )A.0.8mol B.0.6mol C.0.5mol D.0.2mol二.对点增分集训1.在恒温恒压的密闭容器中投入2molSO2和1molO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO 3(g)。
当达到平衡时,测得SO3体积分数为w%。
现在相同条件下,令a、b、c分别表示起始的SO2、O2和SO3的物质的量。
为达到等效平衡,则下列关于a、b、c的取值正确的是()2.在恒温恒容容器中发生反应2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g),起始时SO2和O2分别为20 mol和10 mol,达到平衡时,SO2的转化率为80%。
若从SO3开始进行反应,在相同的条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为( )A.10mol和10% B.20mol和20% C.20mol和40% D.30mol和80%3.一定温度下,在3个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应CO(g)+H2S(g)= COS(g)+H2(g)ΔH=a kJ·mol−1达到平衡。
下列说法正确的是( )A.若T1<T2,则a>0B.T1K时,该反应的平衡常数K=0.1C.容器1中CO的平衡转化率比容器2小D.容器3中反应达到平衡后,再充入1.1molH2S(g)和0.3molH2(g),平衡正向移动4.甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示,三个容器最初的容积相等,温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。
下列说法正确的是( )A.平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙B.平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙C.平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同D.平衡时混合物的平均相对分子质量:甲>乙>丙5.在三个容积相同的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下发生反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)(不发生其他反应),CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如右下图所示下列说法错误的是()A.该反应的ΔH>0,图中压强P1<P2B.起始时,容器Ⅱ中v(CH4)正<v(CH4)逆C.达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ中CO的物质的量满足:n(CO)Ⅱ<2n(CO)ⅠD.达到平衡时,容器Ⅱ、Ⅲ中气体的总压强之比:pⅡ∶pⅢ=4∶56.一定温度下,在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H 2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是()A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物的转化率比容器Ⅱ中的大C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大7.在一定温度下,已知可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),甲、乙两个恒温恒容的密闭容器中各物质浓度如下表所示:下列有关正确的是()A.x=3.5,Y=3.5B.平衡常数为1/6C.乙容器t时刻v(正)(逆)D.因温度相等,平衡常数相同,故容器甲与容器乙中反应能达到等效平衡状态8.在体积固定的密闭容器中,加入2mol A和1mol B发生下列反应并且达到化学平衡状态,2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),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4种方法配比作为起始物质充入该容器中,达到平衡后,C的浓度仍为a mol·L−1的是()A.4mol A+2mol BB.3mol C+1mol B+1mol D+1mol AC.2mol A+1mol B+1mol DD.1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D9.如图所示,隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,M、N两个容器中均发生反应:A(g) +2B(g)x C(g) ΔH=-192 kJ·mol﹣1,向M、N中都通入1mol A和2mol B的混合气体,初始M、N容积相同,保持温度不变。
下列说法正确的是( )A.若x=3,达到平衡后A的体积分数关系为φ(M)>φ(N)B.若x>3,达到平衡后B的转化率关系为α(M)>α(N)C.若x<3,C的平衡浓度关系为c(M)>c(N)D.x不论为何值,起始时向N容器中充入任意值的C,平衡后N容器中A的浓度均相等10.甲胺(CH3NH2)是合成太阳能敏化剂的原料。
一定温度下,在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g),测得有关实验数据如下:下列说法正确的是( )A.正反应的平衡常数K(Ⅰ)=K(Ⅱ)<K(Ⅲ)B.达到平衡时,体系中c(CH3OH)关系:2c(CH3OH,Ⅰ)>c(CH3OH,Ⅱ)C.达到平衡时,转化率:α(NH3,Ⅰ)+α(H2O,Ⅲ) = 1D.530K时,若起始向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.10mol、NH3 0.15mol、CH3NH2 0.10mol、H2O 0.10mol,则反应将向逆反应方向进行11.有Ⅰ~Ⅳ四个体积均为0.5 L的恒容密闭容器,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O 2(如下表),加入催化剂发生反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g);ΔH,HCl的平衡转化率(α)与Z和温度(t)的关系如图所示。
下列说法正确的是()A.ΔH<0,a<4<bB.300℃该反应的平衡常数的值为64C.容器Ⅲ某时刻处在R点,则R点的υ正>υ逆,压强:p(R)<p(Q)D.若起始时,在容器Ⅳ中充入0.25molCl2和0.25molH2O(g),300℃达平衡时容器中c(HCl)=0.1mol·L-1参考答案一、等效平衡的三种情况典例1.【答案】D【解析】这是恒温恒容条件下的等效平衡,无论如何进行配比,只要把反应一端按反应计量数之比完全转化为另一端的物质后,相当于完全等同的起始量即可。
A项,A、B、C各增加1 mol时,A与B不可能完全转化为C,加入的B相对量大,A的转化率增大,而B的转化率将减小,错误;B项,在Ⅰ平衡体系中再加入3mol A和2mol B,相当于增大了体系的压强,C的体积分数增大,说明平衡向正反应方向移动,正反应方向体积减小,x<4,错误;C项,假设C完全转化为A、B,则n(A)+3/2n(C)=3,n(B)+1/2n(C)=2,即3n(B)=n(A)+3,错误;D项,设C完全转化为A、B,则xn(A)+3n(C)=3x,xn(B)+n(C)=2x,即2xn(A)+3n(C)=3xn(B),正确。
典例2.【答案】C【解析】根据等效平衡原理:若1mol H2与1mol I2完全转化为HI,则HI为2mol,所以①和③是完全相同的等效平衡,所以二者的浓度、百分含量、压强、转化率等都一样;②与①相比增大了HI的量,该反应为反应前后气体体积不变的反应,增大HI的量,达到平衡时新平衡与原平衡相同,所以各物质的百分含量不变,但是浓度增大。
典例3.【答案】C【解析】恒温恒压下,只要投料对应成比例,无论什么反应,平衡中各物质的量对应成比例,浓度、转化率、体积分数等相对量对应相等。
n(H)≈3.6mol,H转化率为90%。
再投料1mol I时,相当于加入1mol H和0.5mol Y,即最后状态可看成是投料5mol H和2.5mol Y所建立的平衡。
甲乙二种投料对应成比例,在恒温恒压下,达到平衡时各气体的量也对应成比例,H转化率对应相等。
平衡时n(H)=(4+1)mol×(1-90%),n(H)=0.5mol,C项正确。
二、对点增分集训1.【答案】A【解析】在恒温恒压的条件下,采取不同的投入物料的方式要达到与原来相同的等效平衡,可以用转换的方法,把生成物全部转化为反应物,看物料比与原平衡的物料比是否相等,如果相等就是等效平衡。
A中将1mol的SO3全部转化为反应物可以生成SO2、、O2的物质的量分别为1mol、0.5mol,则SO2、、O2的总物质的量为3mol、1.5mol,SO2、、O2的物质的量之比为2∶1,与原来的2molSO2和1molO2的比相等,所以是等效平衡,A对;B中SO2、、O2的物质的量比为1∶1,与原来的2∶1不相等,故不是等效平衡,B错;C中将1mol的SO3全部转化为反应物,可以生成SO2、、O2的物质的量分别为1mol、0.5mol,则SO2、、O2的物质的量分别为:2mol、0.5mol,SO2、、O2物质的量之比与原来的2∶1不相等,故不是等效平衡,C 错;D中将2mol的SO3全部转化为反应物,可以生成SO2、、O2的物质的量分别为2mol、1mol,则SO2、、O2的物质的量分别为:2mol、2mol,SO2、、O2物质的量之比为1∶1,与原来的2∶1不相等,故不是等效平衡,D错。