(新)高中化学等效平衡解题技巧
高中化学掌握化学平衡的五大解题技巧
高中化学掌握化学平衡的五大解题技巧化学平衡是高中化学中的重要概念,它描述了化学反应中物质浓度的变化达到一个平衡的状态。
掌握化学平衡解题技巧是高中化学学习的关键之一。
本文将介绍五大解题技巧,帮助学生更好地理解和应用化学平衡。
一、化学平衡的基本概念理解在解题之前,首先要对化学平衡的基本概念有一个清晰的理解。
化学平衡指的是一个化学反应达到正反应速率相等的状态。
在平衡状态下,反应物和生成物的浓度不再发生明显的变化,但并不意味着反应停止进行。
了解这个基本概念是理解和解决化学平衡问题的基础。
二、化学平衡常用的定量关系公式化学平衡问题中,常用的定量关系公式包括摩尔比、浓度比和分压比。
这些公式是化学平衡问题解决的核心工具。
在解题过程中,学生需要根据题目给出的条件和所求的未知量,选取合适的公式进行计算。
熟练掌握这些公式,并能够灵活应用,是解决化学平衡问题的关键。
三、化学平衡问题的步骤分析解决化学平衡问题需要有一定的方法和步骤。
一般来说,可以按照以下步骤进行分析:1. 确定平衡方程式:根据题目给出的反应条件和物质,写出平衡反应方程式。
2. 确定已知量和所求量:根据题目中给出的信息,确定已知量和所求量。
3. 运用定量关系公式:根据已知量和所求量,选用适当的定量关系公式进行计算。
4. 检查答案的合理性:计算结果应与已知条件相符,同时注意物质的物质守恒和电荷守恒。
5. 作出结论:根据计算结果给出问题的答案,并合理解释。
按照以上步骤进行分析和解答化学平衡问题,可以提高解题效率,减少错误。
四、化学平衡问题的常见类型化学平衡问题包括平衡常数、浓度的变化、添加物质对平衡的影响等各种类型。
学生需要熟悉这些不同类型的题目,掌握各自的解题方法。
例如,在求平衡常数时,可以利用已知的物质浓度计算平衡常数;在浓度的变化问题中,可以根据化学平衡的摩尔比关系计算浓度的变化量。
对于不同类型的题目,学生需要灵活应用相应的解题技巧。
五、化学平衡问题的实际应用化学平衡不仅是高中化学学科的基础知识,还具有广泛的实际应用价值。
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。
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。
高考化学解题方法: 等效平衡解题技巧
化学:等效平衡解题技巧(I类)同T、V,△V≠0,建立等效平衡的条件是:反应物投料量相当。
1. 在一定温度下,把4molA气体和5molB气体通入一定容积的密闭容器里,发生以下反应:4A(g)+5B(g) 4C(g)+6D(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。
在该容器中,维持温度不变,令a、b、c、d分别代表初始加入A、B、C、D的物质的量(mol),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体积分数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)2. 某温度下,在1L的密闭容器中加入1molN 2、3molH2,使反应N2+3H22NH3达到平衡,测得平衡混合气体中N2、3H2、NH3分别为0.6mol、1.8mol、0.8mol,维持温度和容器体积不变,令x、y、z代表初始加入的N2、H2、NH3的物质的量(mol)。
如果x、y、z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物质的量仍跟上述平衡时完全相同。
请填写下列空白:(1)若x=0,y=0,则z= 。
(2)若x=0.75,则y= ,z= 。
(3)x、y、z应满足的一般条件是(用含x、y、z的关系式表示)。
3. 在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO+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,请填写下列空白:(1)若a=0,b=0,则c= 。
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 。
高考化学等效平衡知识点
高考化学等效平衡知识点在化学学科中,平衡反应是一个重要的概念。
学生在高考中经常会遇到与平衡反应相关的问题,其中包括等效平衡。
本文将介绍高考化学中与等效平衡相关的知识点,包括基本概念、计算方法以及常见的例题分析。
一、等效平衡的基本概念等效平衡是指在化学反应中,考虑到反应物的种类或比例改变而得到的一个新的平衡。
这个新平衡与原平衡之间没有本质的区别,只是组分的表示方式不同。
以一个简单的例子进行说明。
假设我们有一个平衡反应:2A + 3B⇌ C + D。
这个反应的原平衡常数Kc为0.5。
如果我们将反应中的物质A和物质B的数量各自减半,即A和B的浓度都变为原来的一半,那么新得到的平衡仍然满足化学方程式,只是反应物和生成物的系数会发生变化。
新平衡的方程式可以写为:A + 3/2B ⇌ 1/4C + D。
新的平衡常数记作K'c。
这个例子中,原平衡和新平衡之间的关系可以用一个等效平衡表示。
等效平衡的写法为:A + 3/2B ⇌ 1/4C + D,K'c = Kc / 4。
二、等效平衡的计算方法在高考化学中,计算等效平衡时,需要根据给定的条件调整化学式中的系数。
通过观察等效平衡的表达式,可以得出以下计算方法:1. 当原平衡中的某个物质的量变为原来的n倍时,对应的生成物的量将变为原来的m倍。
那么等效平衡中,该生成物的系数应调整为原平衡中的m/n倍。
2. 当原平衡中的某个物质的量变为原来的n倍时,对应的反应物的量将变为原来的m倍。
那么等效平衡中,该反应物的系数应调整为原平衡中的m/n倍。
通过这两个规律,可以得到更复杂的等效平衡计算方法。
在具体计算时,可以根据化学反应方程中的物质系数和所给条件进行推导。
三、等效平衡的例题分析下面通过几个例题来进一步说明等效平衡的应用。
例题1:考虑平衡反应:2A + 3B ⇌ C + D,Kc = 0.5。
在某个实验中,将反应物B的浓度增加到原来的4倍,则新平衡中C的浓度是多少?解析:根据题目中的条件,物质B的浓度变为原来的4倍,即变为4倍的[n(B)]。
高中化学等效平衡的解题方法与技巧
高中化学等效平衡的解题方法与技巧本文介绍了等效平衡,阐述了等效平衡解题的关键点,通过实际解题案例,对高中化学等效平衡的解题方法与技巧进行了综合分析,并总结了相应解题经验。
标签:高中化学;等效平衡;解题方法;技巧前言:高中化学中,等效平衡属于一项重要概念,相当一部分题目中,均含有等效平衡的理念与思想。
在解题过程中,学生需首先判断题目是否能够通过等效平衡来解决,以使该解题方法能够被合理利用,进而提高解题效率,避免延误解题时间,使复杂的化学问题,能够得到简单有效的解决。
1 等效平衡等效平衡指的是在恒溫恒压、或恒温恒容状态下,针对可逆的化学反应,在反应物投料不同的情况下,反应达到平衡状态之后,体系中任意一项组分的含量相同,则认为该状态为等效平衡状态[1]。
了解等效平衡状态,并能够判断反应是否处于等效平衡状态,是利用等效平衡解决高中化学题目的首要条件[2]。
高中化学题目类型不同,难易程度也不尽相同,部分题目原理较为简单,但如学生未深入分析其原理,仅仅关注于题目的表面,则会误认为其比较复杂,进而影响解题兴趣,导致解决质量与效率受到影响[2]。
等效平衡问题便属于上述类型问题中的一种。
部分题目实际上可以应用等效平衡来解决,但在题目中,并不会明显体现出等效平衡的状态,此时,学生必须能够深入剖析题目的本质,才能使解题过程更加简单。
2 等效平衡解题关键点解决等效平衡类问题,首先需要了解等效平衡的构建条件。
从可逆反应的特点的角度来看,可以将等效平衡的构建条件分为以下两种:第一种是,在恒温恒容的条件下,投入一定量的反应物后,两个平衡达到等效平衡状态[3]。
第二种是,在恒温恒压的条件下,投入固定比例反应物后,两个平衡达到等效平衡的状态[4]。
从上述两种情况可以看出,等效平衡状态,在恒温恒容,与恒温恒压状态下,对于反应物用量的要求是不同的,学生在解题时,要注意这一问题,可以将其作为判断化学反应是否处于等效平衡状态的主要标准。
【高中化学】高中化学等效平衡问题的解题技巧
【高中化学】高中化学等效平衡问题的解题技巧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对概念的理解:(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”不同于“完全相同的平衡状态”:“完全相同的平衡状态”是指当达到平衡状态时,任何组分的量分数(或体积分数)相等,反应速率也相同,但每种成分的数量和浓度可能不同。
“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的数量分数(或体积分数)相同,反应速率和压力可以不同。
(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。
等价余额的条件和判断:(1)恒温恒容下,改变起始加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相等,则达平衡后与原平衡等效(2)在恒温、定容条件下,对于反应前后物质量相等的可逆反应,只要反应物(或产物)的物质量之比与初始平衡相同,这两个平衡就相当(3)恒温恒压下,改变起始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之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效不同条件下的等效平衡: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半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。
例如,根据以下三种方法,在恒定温度和恒定体积下建立的平衡是等效的3h2(g)+n2(g)=2nh3(g)ⅰ3摩尔1摩尔0ⅱ002molⅲabcⅲ中,应满足:b+c/2=1,a+3c/2=3。
高中化学专题等效平衡详解
高中化学专题等效平衡详解The document was prepared on January 2, 2021高中化学专题—等效平衡详解一、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”. 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、分类一全等等效和相似等效1、全等等效:一边倒后要和标准状态数值完全相同才能等效,达到平衡后,w%百分含量,如质量分数、体积分数、物质的量分数等、n 物质的量、m 质量、V 体积等量完全相同.2、相似等效:一边倒后和标准状态数值成比例就可以等效,达到平衡后,w%一定相同,但n 、m 、V 等量不一定相同但一定成比例.二具体分析方法针对反应mAg +n Bg pCg + qDg,1、若m + n = p + q,则无论恒温恒容还是恒温恒压,都满足相似等效.例:对于反应H 2g+ I 2g 2HIg,在某温度下,向某一密闭容器中加入1molH 2和1molI 2,平衡时HI 的浓度为a,HI 的物质的量为b,则1若保持恒温恒容,开始时投入_______molHI,与上述情况等效2若保持恒温恒压,开始时投入_______molHI,与上述情况等效3若保持恒温恒容,开始时投入,还需要加入_______mol I 2和_______molHI,与上述情况等效 4若保持恒温恒压,开始时投入4molHI,则平衡时,HI 的浓度为_______,物质的量为_______2、若m + n ≠ p + q,1若恒温恒容,则满足全等等效;2若恒温恒压,则满足相似等效.例:对于反应H 2g+ 3N 2g 2NH 3g,在某温度下,向某一密闭容器中加入1molH 2和3molN 2,平衡时NH 3的浓度为a,NH 3的物质的量为b,则1若保持恒温恒容,开始时投入_______mol NH 3,与上述情况等效,平衡时NH 3的浓度为_______,NH 3的物质的量为_______;若保持恒温恒容,开始时投入,还需要加入_______mol N 2和_______mol NH 3与上述情况等效,平衡时NH 3的浓度为_______,NH 3的物质的量为_______;若保持恒温恒容,为了达到与上述情况等效,NH 3的物质的量的取值范围为_________________,平衡时NH 3的浓度为_______,NH 3的物质的量为_______2若保持恒温恒压,开始时投入_______mol NH 3,与上述情况等效;若保持恒温恒容,开始时投入,还需要加入_______mol N 2和_______mol NH 3与上述情况等效;若保持恒温恒压,开始时投入4molNH 3,平衡时NH 3的浓度为_______,NH 3的物质的量为_______三、典型例题例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、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 .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:2Xg+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、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 , .四、巩固练习1、在1L 的密闭容器中通入2molNH 3,在一定温度下发生下列反应:2NH 3N 2+3H 2,达到平衡时,容器内N 2的百分含量为a%.若维持容器的体积和温度都不变,分别通入下列初始物质,达到平衡时,容器内N 2的百分含量也为a %的是A .3molH 2+1molN 2B .2molNH 3+1molN 2C .2molN 2+3molH 2D .++2、在密闭容器中发生反应2SO 2+O 2 2SO 3g,起始时SO 2和O 2分别为20mol 和 10mol,达到平衡时,SO 2的转化率为80%.若从SO 3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SO 3的物质的量及SO 3的转化率分别为A 、10mol 10%B 、20mol 20%C 、20mol 40%D 、30mol 80%3、在一密闭的容器中充入2 mol A 和1 mol B 发生反应:2Ag +Bg== x Cg,达到平衡后,C 的体积分数为w %;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A : mol 、B : mol 、C : mol 充入容器,达到平衡后,C 的体积分数仍为w %,则x 的值为A .只能为2B .只能为3C .可能为2,也可能为3D .无法确定 4、在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下已知223N (g)3H (g)2NH (g)+= 92.4H ∆=-kJ·mol 1-:容器甲 乙 丙 反应物投入量1mol N 2、3mol H 2 2mol NH 3 4mol NH 3 平衡时NH 3的浓度mol·L 1-c 1 c 2 c 3 反应的能量变化放出a kJ 吸收b kJ 吸收c kJ 体系压强Pap 1 p 2 p 3反应物转化率下列说法正确的是A .132c c >B .92.4a b +=C .232p p <D .13αα1+<5、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,发生如下反应,22O SO 2+3SO 2,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=___________.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c6、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:22H 3N +3NH 2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体积,则可采取的措施是_____,原因是_______.7、一恒温、恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反应:)g (B )g (A +)g (C 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____________.。
高考等效平衡与解题技巧
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。
例1:在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol 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。
2020高考化学知识要点集锦:等效平衡解题技巧
2020 高考化学知识要点集锦: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,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,依旧从逆反应开始,在达到化学平稳状态时,任何相同组分的含量〔体积分数、物质的量分数等〕均相同,如此的化学平稳互称等效平稳〔包括〝相同的平稳状态〞〕。
概念的明白得:〔1〕外界条件相同:通常能够是①恒温、恒容,②恒温、恒压。
〔 2 〕〝等效平稳〞与〝完全相同的平稳状态〞不同:〝完全相同的平稳状态〞是指在达到平稳状态时,任何组分的物质的量分数〔或体积分数〕对应相等,同时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〝等效平稳〞只要求平稳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、压强等能够不同。
〔3〕平稳状态只与始态有关,而与途径无关,〔如:①不管反应从正反应方向开始,依旧从逆反应方向开始②投料是一次依旧分成几次③反应容器通过扩大一缩小或缩小一扩大的过程,〕只要起始浓度相当,就达到相同的平稳状态。
二、等效平稳的分类在等效平稳中比较常见同时重要的类型要紧有以下三种:I类:恒温恒容下关于反应前后气体体积发生变化的反应来讲〔即△V工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稳起始态相同。
II类:恒温恒容下关于反应前后气体体积没有变化的反应来讲〔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稳起始态相同,两平稳等效。
III 类:恒温恒压下关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稳起始态相同,两平稳等效。
解题的关键,读题时注意勾画出这些条件,分清类不,用相应的方法求解。
我们常采纳〝等价转换〞的方法,分析和解决等效平稳咨询题三、例题解析I 类:在恒温恒容下,关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,假如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稳相同,那么两平稳等效。
高中化学速成技巧:等效平衡(PPT讲解版)
构造等效平衡的关键是始态3要素(温度、压强、浓度)对应相同;
改变投料方式构造等效平衡的计算方法,采用“一边倒”法:
可逆反应当作完全反应,原投料和新投料均按化学计量数之比换算后倒向反应物或生成物一边,
而另一边物质归零(纯固体或纯液体对平衡无影响,可剩余不归零);若是相似平衡,则一边倒后
新投料与原投料成比例;若是相同平衡,则一边倒后新投料与原投料相同。
等效平衡知识网络图:
PART 2
利用知识网络图来解题
DREAM OF THE FUTURE
课堂练习1
1.在1L的密闭容器中通入2mol NH3,在一定温度下发生下列反应:2NH3 ⇌N2+3H2,
达到平衡时,容器内N2的体积百分含量为a%.若维持容器的体积和温度都不变,分别通 入下列初始物质,达到平衡时,容器内N2的体积百分含量也为a%的是(ꢀꢀ)
特点:相似平衡;相同组分百分含量、浓度相同,物质的量等比例变化。
恒温恒压 H2 (g) I2 (g)
原体系 a
b
2 HI( g )
0
新体系 x
y
z
一边倒
x
1z 2
y 1z 2
0
x 1z
构成等效平衡投料需满足:
y
2 1z
a b
2
恒温恒压 N2 (g) 3H2 (g)
原体系 a
b
2 NH3 ( g )
0
PART 3
回顾落实
总结本节所学,加深巩固,进一步落实与提升, 将学到的知识内化为自身能力
DREAM OF THE FUTURE
要点总结
概念
建立与途径无关,只与始态(温度、压强、浓度)有关; 等效平衡是平衡时相同组分百分含量相同,不看实际含量。
高中化学等效平衡解题技巧
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。
等效平衡解题技巧窍门及其训练
等效平衡解题技巧窍门及其训练(总10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--等效平衡解题技巧一、概念等效平衡: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:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,若反应物(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。
II类:恒温恒容时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,两平衡等效。
III类:恒温恒容时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。
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等价转换: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三、例题解析一、恒温恒压时,改变起始时加入物质的物质的量,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,达到平衡状态后与原平衡等效。
浙江省温州中学高中化学 等效平衡的解题技巧课件 新人教选修4
例6.在容积相同的A、B两个密闭容器中分别充入
1molN2和3molH2,使它们在相同温度下发生反应 N2+3H2 2NH3,达到平衡。在反应过程中,若 A容器保持体积不变,B容器保持压强不变。A中
N2的转化率为a%,B中N2的转化率为b%,则a与b 的大小关系是
A.a>b B.a<b
C.a=b D.无法确定
T、V
N2+3H2 Ⅰ2 3
2NH3
T、V
N2+3H2 Ⅱx y
2NH3 x+z/2=2
z
x≠0
y+3z/2=3
非等体积反应 恒温恒压
初始加入的物质的量比不等于计量系数比
T、P
N2+3H2 Ⅰ2 3
2NH3
T、P
N2+3H2 Ⅱx y
2NH3 z
x+z/2 y+3z/2
=
2 3
x≠0
等体积反应 恒温恒容
z
x+z/2 y+z/2
=
1 1
x=y=0,z>0 x:y=1:1,z≥0
等体积反应 恒温恒容
初始加入的物质的量比不等于计量系数比
T、V
H2+I2(g)
2HI
Ⅰ21
T、V
H2+I2(g)
2HI
Ⅱxy
z
x+z/2 y+z/2
=
2 1
x≠0
等体积反应 恒温恒压
初始加入的物质的量比不等于计量系数比
T、P
A.都减小
B.都增大
C.前者增大后者减小 D.前者减小后者增大
例3.将 lmolSO2和 l mol O2 通入体积不变的密闭容器 中,在一定温度和催化剂作用下,反应达到平衡时
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。
高中化学《化学平衡》类问题的有效的解题方法
高中化学《化学平衡》类问题的有效的解题方法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1A、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。
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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。
例1:在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol 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=___________。
(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,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2 mol SO 3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2 mol SO2和1 mol 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 SO 2反应需要同时加入0.25 mol 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1 mol O2是等效的。
故b=0.25,c=1.5。
(3)题中要求2 mol SO2和1 mol O2要与a mol SO2、b mol O 2和c mol SO3建立等效平衡。
由化学方程式可知,c mol SO 3等价转换后与c mol SO2和等效,即是说,和与a mol SO 2、b mol O2和c mol SO3等效,那么也就是与2 mol SO2和1 mol O2等效。
故有。
II类:在恒温恒容下,对于反应前后气体体积不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效。
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:已知加入1 mol H2和2 mol 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)=2 mol,n(Br2起始)=4 mol,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 (H2起始)=0.5 mol,n(Br2起始)=1 mol,n(HBr起始)=0 mol。
而现在的起始状态,已有1 mol 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n(H2起始):n(Br2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0 mol和0.5 mol。
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。
III类: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,达到平衡状态后与原平衡等效。
例3: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:(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N 2、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4:(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1 mol A和1 mol 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3 mol A和3 mol 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、2 mol B和1 mol 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2 mol (乙)等于2 mol (丙)小于2 mol (丁)可能大于、等于或小于2 mol(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol 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1 mol A和1 mol 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3 mol A和3 mol 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 21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。
你想是怎样的人,你就是怎样的人;你想成为怎样的人,你离这个目标就不会太远。
(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)。