高中化学平衡系列问题
高中化学掌握化学平衡的五大解题技巧
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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。
高中化学化学平衡常见问题的解决方法与技巧
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高中化学化学平衡常见问题的解决方法与技巧化学平衡是高中化学中的一个重要概念,它描述了化学反应中反应物与生成物之间的相对浓度。
然而,在学习过程中,很多学生常常面对各种与化学平衡相关的问题,这给他们的学习带来了一定的困扰。
本文将介绍一些常见的化学平衡问题以及解决方法与技巧,帮助学生更好地理解和应对化学平衡的学习。
1. 反应方向的确定在某些情况下,学生可能会遇到难以确定反应方向的问题。
针对这个问题,学生可以根据反应物和生成物的浓度大小来判断反应的方向。
一般来说,浓度较大的物质往往是生成物,而浓度较小的物质往往是反应物。
此外,在平衡常数的帮助下,也可以判断反应的方向。
当平衡常数值大于1时,生成物浓度较大,反应向右进行;当平衡常数值小于1时,反应物浓度较大,反应向左进行。
2. 影响平衡位置的因素平衡常数受到温度、压力、浓度等因素的影响。
对于温度的影响,一般情况下,升温会使反应向右进行,降温会使反应向左进行。
但也有一些特殊的反应,例如焦磷酸解离、吸热反应等,在升温时反应向左进行。
对于压力的影响,当反应物和生成物的物态均为气体时,增加压强会使反应向物质分子较少的一方进行。
对于浓度的影响,在涉及不同浓度的反应物和生成物时,可以通过改变浓度来调整反应的平衡位置。
3. 平衡位置的移动在实际应用中,我们常常希望能够调整反应的平衡位置,以实现更理想的反应结果。
我们可以通过Le Chatelier 原理来解决这个问题。
当系统处于平衡状态时,如果受到外界干扰,系统会偏离平衡状态,但会通过改变反应方向或反应速率来重新达到平衡。
例如,在涉及气体的反应中,增加压强会使平衡位置向压力减小的一方偏移。
4. 平衡常数与反应速率的关系在学习化学平衡的过程中,有的学生可能会疑惑平衡常数与反应速率的关系。
平衡常数与反应速率并没有直接的关系,即使平衡常数大,并不表示反应速率快。
平衡常数只是描述了反应物与生成物在平衡状态下的浓度关系,而反应速率则与反应物的活性、温度、催化剂等因素有关。
高中化学如何解决动态平衡问题
![高中化学如何解决动态平衡问题](https://img.taocdn.com/s3/m/d4d4e80ab80d6c85ec3a87c24028915f814d8450.png)
高中化学如何解决动态平衡问题动态平衡是高中化学中一个重要的概念,指的是在化学反应中,反应物与生成物浓度之间的平衡状态。
解决动态平衡问题需要掌握一些关键的解题技巧和方法。
本文将介绍一些常见的动态平衡问题,并提供相应的解题思路和策略,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应对这一问题。
一、平衡常数的计算平衡常数是描述化学反应平衡状态的数值,通常用K表示。
在解决动态平衡问题时,计算平衡常数是一个重要的步骤。
以酸碱中和反应为例,假设有一个酸碱反应方程式:HA + OH- ⇌ H2O + A-,我们需要计算该反应的平衡常数K。
解题思路:首先,根据反应方程式,写出反应物和生成物的浓度表达式。
在此例中,反应物为HA和OH-,生成物为H2O和A-。
其次,根据反应物和生成物的浓度表达式,写出平衡常数表达式K。
对于该反应,平衡常数K = [H2O][A-]/[HA][OH-]。
举一反三:通过这个例子,我们可以看出,计算平衡常数的关键是写出反应物和生成物的浓度表达式,并根据它们计算平衡常数表达式。
在解决其他类型的动态平衡问题时,也可以采用类似的方法。
二、平衡常数与反应方向的关系在动态平衡中,平衡常数与反应方向之间存在着密切的关系。
解决动态平衡问题时,我们需要了解平衡常数与反应方向之间的关系,并根据这一关系来分析和判断问题。
解题思路:平衡常数K的数值越大,说明反应向生成物的方向偏移;反之,K 的数值越小,说明反应向反应物的方向偏移。
根据这一关系,我们可以判断反应的偏向,从而得出相应的结论。
举一反三:在解决其他类型的动态平衡问题时,也可以根据平衡常数与反应方向的关系来分析和判断问题。
这对于理解和解决动态平衡问题非常有帮助。
三、影响平衡位置的因素在化学反应中,有许多因素可以影响平衡位置,例如温度、压力、浓度和催化剂等。
解决动态平衡问题时,我们需要了解这些因素对平衡位置的影响,并根据具体情况进行分析和判断。
解题思路:首先,了解不同因素对平衡位置的影响。
高中化学沉淀溶解平衡的测试题和答案
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【导语】在学完知识点后学⽣需要多做题来复习和检验⾃⼰是否掌握知识点,下⾯⽆忧考将为⼤家带来关于沉淀溶解平衡的测试题的介绍,希望能够帮助到⼤家。
⾼中化学沉淀溶解平衡的测试题1.在100mL0.10mol•L-1的AgNO3溶液中加⼊100mL溶有2.08gBaCl2的溶液,再加⼊100mL溶有0.010molCuSO4•5H2O 的溶液,充分反应。
下列说法中正确的是() A.最终得到⽩⾊沉淀和⽆⾊溶液 B.最终得到的⽩⾊沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物 C.最终得到的溶液中,Cl-的物质的量为0.02mol D.在最终得到的溶液中,Cu2+的物质的量浓度为0.01mol•L-1 解析:此题为⼀计算推断题。
经计算AgNO3、BaCl2、CuSO4•5H2O三种物质的物质的量都为0.01mol,反应⽣成的AgCl和BaSO4各为0.01mol,溶液中剩余的是0.01mol、0.01molCl-和0.01molCu2+,所以溶液应呈蓝⾊,故A、C是错误的,三种溶液混合后溶液的体积增⼤两倍,Cu2+的物质的量浓度为0.033mol•L-1。
答案:B 2.⼀定温度下,在氢氧化钡的悬浊液中,存在氢氧化钡固体与其电离的离⼦间的溶解平衡关系:Ba(OH)2(固体)Ba2++2OH-。
向此种悬浊液中加⼊少量的氢氧化钡粉末,下列叙述正确的是()A.溶液中钡离⼦数⽬减⼩B.溶液中钡离⼦浓度减⼩C.溶液中氢氧根离⼦浓度增⼤D.pH减⼩ 解析:氢氧化钡悬浊液中存在氢氧化钡的固体和氢氧化钡饱和溶液的溶解平衡,即氢氧化钡的固体溶解到溶液中电离⽣成钡离⼦和氢氧根离⼦,溶液中的钡离⼦和氢氧根离⼦结合,沉淀出氢氧化钡的固体,再加⼊少量的氢氧化钡粉末,由于溶液中固体不存在浓度问题,平衡没有发⽣移动。
可是选项中所描述的量都发⽣变化,与结论相⽭盾。
是否从该体系的另⼀⽅⾯分析,⽔的量发⽣变化考虑?由于加⼊的氢氧化钡粉末在⽔中转化为结晶⽔合物,消耗了⼀定量的⽔,平衡发⽣移动。
高中化学反应速率和反应平衡的练习题和答案
![高中化学反应速率和反应平衡的练习题和答案](https://img.taocdn.com/s3/m/f75be327daef5ef7bb0d3c59.png)
高中化学反应速率和反应平衡的练习题和答案1.对处于化学平衡的体系,从化学平衡与化学反应速率的关系分析下列说法正确的是()A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化C.正反应进行的程度大,正反应速率一定大D.只有催化剂存在下,才会发生化学反应速率变化,而化学平衡不移动的情况解析:选B。
化学平衡移动的过程就是由v(正)=v(逆)变为v(正)≠v(逆),再转化为v′(正)=v′(逆)的过程,故B正确。
使用催化剂时,反应速率改变,平衡并不移动,故A错误;对于类似H2(g)+I2(g) 2HI(g)的反应,其他条件不变,改变压强时,反应速率变化,平衡不移动,D错。
反应进行的程度大,正反应速率不一定大,C错。
2.(2009年高考广东卷)已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。
下列说法不正确的是()A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡解析:选A。
升高温度、v正、v逆都增大,只是增大的程度不同,A错。
使用催化剂可以同等程度地增大v正和v逆,B对。
反应达到平衡状态时,v正=v逆≠0,C、D正确。
3.(2009年高考宁夏卷)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是()实验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀硫酸H2OV/mL c/(mol•L-1) V/mL c/(mol•L-1) V/mLA 25 5 0.1 10 0.1 5B 25 5 0.2 5 0.2 10C 35 5 0.1 10 0.1 5D 35 5 0.2 5 0.2 10解析:选D。
本题主要考查影响化学反应速率的因素。
影响化学反应速率的因素众多,本题从浓度和温度两个因素考查,根据浓度越大,温度越高,反应速率越快,可以推知D组实验中最先出现浑浊。
高中化学:多重平衡体系中化学平衡移动模型建构
![高中化学:多重平衡体系中化学平衡移动模型建构](https://img.taocdn.com/s3/m/33c41cdd900ef12d2af90242a8956bec0975a53b.png)
反应装置中存在的主要平衡体系:
①NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH②Cu(OH)2 Cu2++2OH③[ Cu(NH3)4]2+ Cu2++4NH3 ④H2O H++OH⑤Cu2++ 2H2O Cu(OH)2 +2H+
多重平衡体系中化学平衡移动解题模型
浓度、压强、温度
…… 勒夏特列原理
【问2】:打开可乐瓶把可乐倒入玻璃杯,杯中立泛起大
量泡沫。为什么?
CO2(g)+H2O(l)
H2CO3(aq)
H2CO3(aq)
H++HCO3-
HCO3-
H++CO32-
H2O(l)
H++OH-
一:宏微分析、建构模型
如何制备硫酸四氨合铜(Ⅱ)溶液?[Cu(NH3)4]SO4
衡如下: B(黄嘌呤,aq)+O2+H2O HUr(aq)+H2O2
HUr(aq)
Ur-(aq) + H+(aq)
NaUr(s) Ur-(aq) + Na+(aq)
根据平衡原理,你认为痛风病人应注意些什么?
室温下的电离平衡常数
【思考3】依据上述酸的平衡常数预测以下实验现象, 并说明理由。
(1)向NaHCO3溶液中滴加醋酸; (2)向NaNO2溶液中滴加醋酸;
盐类水解平衡
沉淀溶解平衡
……
【问1】:可乐是碳酸饮料,饮料里存在哪些化学平衡?
CO2(g)+H2O(l)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/084de9c3d0d233d4b04e6921.png)
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。
高中化学《平衡移动》练习题
![高中化学《平衡移动》练习题](https://img.taocdn.com/s3/m/6f9db64ea31614791711cc7931b765ce05087aae.png)
化学平衡1、一定条件下,在恒容密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是( )①X 、Y 、Z 的物质的量之比是1∶2∶2 ②X 、Y 、Z 的浓度不再发生变化③容器中的压强不再发生变化 ④单位时间内生成n mol Z ,同时生成2n mol Y A.①② B.①④ C.②③ D.③④ 2、在反应:FeCl 3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl 达到平衡后,加入少量下列固体,该平衡几乎不发生移动的是( )A.KSCNB.KClC.KOHD.FeCl 3 3.一定温度下,反应C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g)在密闭容器中进行,一段时间后达到平衡,下列措施不能使平衡发生移动的是( )①增加C 的物质的量②保持体积不变,充入N 2使体系压强增大 ③将容器的体积缩小一半④保持压强不变,充入N 2使容器体积变大 A.①② B.②③ C.①④ D.③④ 4.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是( ) ①已达平衡的反应C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动②已达平衡的反应N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g),当增大N 2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N 2的转化率一定升高 ③有气体参加的反应达到平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动 ④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动A.①④B.①②③C.②③④D.①②③④ 5.下列叙述及解释正确的是( ) A.2NO 2(g)(红棕色)N 2O 4(g)(无色) ΔH <0,在平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅 B.H 2(g)+I 2(g)2HI(g) ΔH <0,在平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,因为平衡不移动,故体系颜色不变 C.FeCl 3+3KSCNFe(SCN)3(红色)+3KCl ,在平衡后,加少量KCl ,因为平衡向逆反应方向移动,故体系颜色变浅 D.对于N 2+3H 22NH 3,平衡后,压强不变,充入O 2,平衡左移6.已知:可逆反应2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g) ΔH <0,在一定条件下达到平衡后,改变下列条件一定能使该平衡向正反应方向移动的是( ) A.升温增压 B.降温增压C.升温减压 D.降温减压 7.对于反应3Fe(s)+4H 2O(g)Fe 3O 4(s)+4H 2(g)的平衡常数,下列说法正确的是( )A.K =c 4H 2·c Fe 3O 4c 3Fe ·c 4H 2OB.K =c 4H 2c 4H 2OC.增大c (H 2O)或减小c (H 2),会使该反应平衡常数减小D.改变反应的温度,平衡常数不一定变化8.在25 ℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:物质X Y Z初始浓度/mol·L-10.1 0.2 0平衡浓度/mol·L-10.05 0.05 0.1下列说法错误的是( )A.反应达到平衡时,X的转化率为50%B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大D.改变温度可以改变此反应的平衡常数9.将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡:2SO2+O22SO3,测得平衡时SO3的浓度为0.5 mol·L-1。
高中三年级上学期化学《多重反应体系中的平衡问题》学业目标检测
![高中三年级上学期化学《多重反应体系中的平衡问题》学业目标检测](https://img.taocdn.com/s3/m/99e7d37aae45b307e87101f69e3143323968f5ba.png)
多重反应体系中的平衡问题学业目标检测1.(2021·江苏盐城市·高三三模)在常压、Ru/TiO 2催化下,CO 2和H 2混和气体(体积比1:4)进行反应,测得CO 2转化率、CH 4和CO 的选择性(即CO 2转化生成CH 4或CO 的百分比)随温度变化如图所示。
反应I :CO 2(g)+4H 2(g)CH 4(g)+2H 2O(g) △H 1 反应△:CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g) △H 2下列说法正确的是 A .△H 1、△H 2都小于零B .改变压强,对CO 产量没有影响C .反应I 的平衡常数可表示为K =4422c(CH )c(CO )c (H )D .为提高CH 4选择性,可采用控制反应温度、调节压强等措施2.(2021·江苏南京市·高三三模)二氧化碳加氢合成二甲醚(CH 3OCH 3)具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
该方法主要涉及下列反应:反应I :2232CO (g)3H (g)CH OH(g)H O(g)+=+ -11ΔH =-49.0kJ mol 反应II :222CO (g)H (g)CO(g)H O(g)+=+ -12ΔH =+41.2kJ mol反应III :33322CH OH(g)CH OCH (g)H O(g)=+ -13ΔH =-24.5kJ mol向恒压密闭容器中按()()22n CO : n H =1:3通入CO 2和H 2,平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化如图所示。
下列有关说法正确的是A .反应I 的平衡常数可表示为()()()3322c CH OH K=c CO c H B .图中曲线b 表示CO 2的平衡体积分数随温度的变化C .510 K 时,反应至CH 3OCH 3的体积分数达到X 点的值,延长反应时间不能提高CH 3OCH 3的体积分数D .增大压强有利于提高平衡时CH 3OCH 3的选择性(CH 3OCH 3的选择性3322CH OCH 的物质的量=100% 的物质的量反应的CO⨯⨯)3. 在合成塔中主要发生的反应为:反应△: CO 2(g)+4H 2(g)=CH 4(g)+2H 2O(g) ΔH 1 反应△: CO 2(g)+H 2(g)=CO(g)+H 2O(g) ΔH 2 调节=4,充入合成塔,当气体总压强为0.1 MPa ,平衡时各物质的物质的量分数如图1所示;不同压强时,CO 2的平衡转化率如图2所示:(1)图1中,200~550 △时,CO 2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是__________。
浅究高中化学等效平衡问题
![浅究高中化学等效平衡问题](https://img.taocdn.com/s3/m/26688871a0116c175e0e48ab.png)
浅究高中化学等效平衡问题等效平衡问题是高中化学平衡问题中的难点,近年来,在高考中时有出现,等效平衡问题包括的知识面广规律性强,考查方式灵活,试题变化多样,解题技巧性强,一直是学生们感到头痛的问题,本文就中学化学“等效平衡”问题规律和解题方法进行全面探究。
1 全等平衡和等效平衡(1)等同平衡(完全等效):在一定条件下可逆反应达到平衡状态后,对应各物质的物质的量相同的平衡是全等平衡。
理论依据:化学平衡的建立与途径无关,即条件相同时,平衡无论从正向建立,还是从逆向建立,或从双向建立,达到的平衡是等同的。
判断方法:“一边倒后”对应的物质的物质的量相同,即是全等平衡。
(2)等效平衡:“等效平衡”的含义是什么?指相同效果的平衡状态。
相同效果指的是什么?指达到平衡时,反应混合物中各组成成分的含量(体积分数、物质的量分数等)相等。
由此可见,全等平衡与等效平衡的区别在于,一者是完全相同的平衡,一者只是平衡混合物中同种物质的含量(体积分数或物质的量分数)相同的平衡。
由此可知,全等一定等效,但等效不一定全等。
2 在恒温恒容条件下规律和解决方法1:对于反应前后气体分子数改变的反应,要实现等效,必须是等同,即“一边倒后”对应物质的物质的量相同。
例:在恒定温度下,把2 molSO2和1 molO2通入容积固定的密闭容器中,发生如下反应,,反应达到平衡状态后,保持恒温恒容条件不变,令a、b、c分别代表初始时加入的的物质的量(mol),当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。
回答下例问题:(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__________,____________。
高中化学攻略04 沉淀溶解平衡-平衡类问题攻略 Word版含解析
![高中化学攻略04 沉淀溶解平衡-平衡类问题攻略 Word版含解析](https://img.taocdn.com/s3/m/aee81486aeaad1f346933fa6.png)
攻略04 沉淀溶解平衡1.溶度积的相关计算(1)溶度积和离子积以A m B n (s)m A n+(aq)+n B m-(aq)为例:溶度积离子积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号K sp Q c表达式K sp(A m B n)=c m(A n+)·c n(B m-),式中的浓度都是平衡浓度Q c(A m B n)=c m(A n+)·c n(B m-),式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解:①Q c>K sp:溶液过饱和,有沉淀析出;②Q c=K sp:溶液饱和,处于平衡状态;③Q c<K sp:溶液未饱和,无沉淀析出。
(2)已知溶度积求溶解度以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl−(aq)为例,已知K sp,则饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl−)=,结合溶液体积即可求出溶解的AgCl的质量,利用公式=即可求出溶解度。
(3)已知溶解度求溶度积已知溶解度S(因为溶液中溶解的电解质很少,所以溶液的密度可视为1 g·cm−3),则100 g水即0.1 L溶液中溶解的电解质的质量m为已知,则1 L溶液中所含离子的物质的量(离子的物质的量浓度)便可求出,利用公式即可求出K sp。
(4)两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能产生多种沉淀时判断产生沉淀先后顺序的问题,均可利用溶度积的计算公式或离子积与浓度积的关系加以判断。
2.溶度积的应用(1)沉淀的生成原理:当Q c>K sp时,难溶电解质的溶解平衡向左移动,就会生成沉淀。
方法:①调节pH法。
如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水中,再加入氨水调节pH至7~8,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。
反应的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3。
②加沉淀剂法。
如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使金属离子如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS 等,也是分离、除杂常用的方法。
高中化学化学反应速率与化学平衡中的常见问题解析
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高中化学化学反应速率与化学平衡中的常见问题解析在高中化学课程中,学生将学习化学反应速率与化学平衡的概念和原理。
这两个概念在理解化学反应过程中起着重要的作用。
然而,学生常常遇到一些问题和困惑,本文将对高中化学课程中与化学反应速率和化学平衡相关的常见问题进行解析。
一、化学反应速率的计算化学反应速率指的是反应物浓度随时间的变化速度。
在实验室中,我们可以通过观察物质的消失或产生来测定反应速率。
常见的问题之一是如何计算反应速率。
要计算反应速率,我们需要知道反应物的浓度变化和时间的变化。
一般来说,反应速率可以通过反应物质的摩尔比来计算。
例如,对于如下的反应:A +B -->C + D反应速率可以表示为:v = -Δ[A]/Δt = -Δ[B]/Δt = Δ[C]/Δt = Δ[D]/Δt其中,Δ[A]表示反应物A的浓度变化,Δ[B]表示反应物B的浓度变化,Δ[C]表示产物C的浓度变化,Δ[D]表示产物D的浓度变化,Δt表示时间的变化。
二、影响化学反应速率的因素化学反应速率受多种因素影响,学生经常会对这些因素产生疑惑。
以下是一些常见问题的解析:1. 温度对反应速率的影响:提高温度可以增加反应速率。
这是因为提高温度会增加反应物的动能,使得反应物分子之间的碰撞更频繁,即反应速率增加。
2. 浓度对反应速率的影响:增加反应物浓度会增加反应速率。
这是因为增加浓度会增加反应物分子的碰撞频率,从而增加反应速率。
3. 催化剂对反应速率的影响:催化剂是能够加速反应速率而不被消耗的物质。
催化剂通过提供反应物之间的合适的碰撞条件来加速反应速率。
三、化学平衡的达成化学平衡指的是在封闭容器中反应物的浓度不再发生明显变化的状态。
在学习化学平衡时,学生可能会遇到以下常见问题:1. 平衡常数的计算:在知道反应物和产物的浓度后,可以通过平衡常数(K)来计算反应的平衡情况。
平衡常数通过以下公式计算:K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,[A]、[B]、[C]、[D]分别代表反应物A、反应物B、产物C、产物D的浓度,a、b、c、d分别表示它们的摩尔系数。
高中化学等效平衡问题的解题技巧
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高中化学等效平衡问题的解题技巧等效平稳问题是指利用等效平稳(相同平稳或相似平稳)来进行的有关判定和运算问题,即利用与某一平稳状态等效的过渡平稳状态(相同平稳)进行有关问题的分析、判定,或利用相似平稳的相似原理进行有关量的运算。
因此等效平稳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稳的运算中关于概念的明白得:(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—缩小或缩小—扩大的过程,)只要起始浓度相当,就达到相同的平稳状态。
等效平稳的条件和判定:(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稳相等,则达平稳后与原平稳等效(2)恒温恒容下,关于反应前后差不多上气体且物质的量相等的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的之比与原平稳相同,两平稳等效(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稳相同,则达平稳后与原平稳等效不同条件下的等效平稳问题:1.关于一样可逆反应,在恒温、恒容条件下建立平稳,改变起始时加入物质的物质的量,假如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稳相同,则两平稳等效。
如:按下列三条途径,在恒温、恒容下建立的平稳等效3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)Ⅰ3mol1mol0Ⅱ002molⅢabcⅢ中,应满足:b+c/2=1,a+3c/2=3。
高中化学:沉淀溶解平衡中的计算问题
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下列说法正确的是( B)
A.25°C时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相 比,前者的c(Mg2+)大
B.25°C时,在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl 固体,c(Mg2+)增大
C.25°C时,Mg(OH)2固体在20ml0.01 mol·L-1氨 水中的Ksp比在20mL0.01mol·L-1 NH4Cl溶液中的 Ksp小
则该反应的平衡常数K= c(SO42-)
c(CO32-)
= c(SO42-)·c(Ba2+)
c(CO32-) K·spc(B(aCBOa32)+=)2.58×10-9mol2.L-2 ;
= = [浓总且解答度KK结一能案SSPP的力:定( (利]相条2可BB用3aa对件以.溶SC3OO较下算倍度43))大溶K出时积sp的解当,规(就B物能则溶aS可质力12O可液4..以。小)以15中=8×的实1判×.C11物O现断×0132质-0上沉-11-的009也述-淀1浓0可m的能=o度以l0否转2.达.转0转化L4-到化2化3.成S。O溶4而2-
高三化学第一轮复习
化学反应原理
沉淀溶解平衡的计算问题
一、沉淀溶解平衡和溶度积
问题1:难溶电解质的Ksp越小,溶解能力是不是
一定也越小。
难溶物 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Cu(OH)2
Ksp表达式
=[Ag+ ] [Cl- ] =[Ag+ ] [Br- ] =[Ag+ ] [I- ] =[Mg2+ ] [OH- ]2 =[Cu2+ ] [OH- ]2
高中化学影响化学平衡的条件的练习题
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高中化学影响化学安稳的条件的练习题【导语】化学是一门历史悠久而又富有活力的学科,想要学好化学,学生要多做一些的练习题,下面作者将为大家带来关于影响化学安稳条件的练习题的介绍,期望能够帮助到大家。
一、挑选题1.在下列反应中,着落温度和增加压强时都能使安稳向正反应方向移动的是()。
A.CO+H2O(气)⇌CO2+H2(正反应为放热反应)B.2SO3(气)⇌2SO2+O2(正反应为吸热反应)C.2HCI(气)⇌H2+Cl2(正反应为吸热反应)D.CaO+CO2⇌CaCO3(正反应为放热反应)答案:D2.可逆反应2HI(气)⇌H2(气)+I2(气)(正反应为吸热反应)在一固定容积的密闭容器中进行,当到达安稳时,欲使混合气体的色彩加深,应采取的措施为()A.减小容器体积B.着落温度C.充入HI气体D.加入催化剂答案:AC3.化学反应C(固)+H2O(气)⇌CO(气)+H2(气)(正反应为吸热反应)到达安稳,下列叙述中正确的是()。
A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,安稳向正反应方向移动B.加入固体炭,安稳向正反应方向移动C.加入水蒸气使容器内压强增大,安稳向逆反应方向移动D.扩大容器的容积,安稳向正反应方向移动答案:D4.反应mA+nB⇌PC,A、B、C代表气体物质的分子式,m、n、p为系数,若反应生成物的浓度在温度升高、压强着落时增大,那么下列式子中正确的是()。
A.m+n>p(正反应为放热反应)B.m+nC.m+n>p(正反应为吸热反应)D.m+n答案:B5.不能用勒沙特列原知道释的是()。
A.棕红色的二氧化氮加压后色彩先变深后变浅B.由氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的安稳体系加压后色彩变深C.黄绿色的氯水光照后色彩变浅D.煅烧粉碎的硫铁矿利于SO2的生成答案:BD6.在下列安稳体系中,采取括号内的措施后,安稳向正反应方向移动且反应速率增大的是()。
A.N2(气)+O2(气)⇌2NO(气)(加压)B.N2(气)+3H2(气)⇌2NH(气)(移出NH3)C.2SO3(气)⇌2SO2(气)+O2(气)(降温)D.2NO2(气)⇌N2O4(气)(加压)答案:D7.在1000℃以上的高温,存在下列安稳:C+CO2⇌2CO(正反应为吸热反应),根据热化学方程式,采取什么手段来抑制CO的生成?其答案是()。
高中化学---化学平衡例题及解答
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课时作业24化学平衡时间:45分钟满分:100分一、选择题(15×4分=60分)1.(2010·河北正定)一定温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),当m、n、p、q为任意正整数时,下列状态:①体系的压强不再发生变化②体系的密度不再发生变化③各组分的物质的量浓度不再改变④各组分的质量分数不再改变⑤反应速率v(A) ∶v(B) ∶v(C)∶ v(D)=m ∶n ∶p∶ q,其中,能说明反应已达到平衡的是() A.只有③④B.②③④C.①②③④D.①②③④⑤【解析】若m+n=p+q时,反应过程中,体系压强始终不变,①不符合要求;ρ=m总V总,m总、V总不变,则体系密度在反应过程中始终不变,故②也不符合要求;反应过程中,反应速率始终满足v(A)∶v(B) ∶v(C) ∶v(D)=m∶n∶p∶q,故⑤不符合要求,只有③④可说明反应已达平衡,A正确,B、C、D错。
【答案】 A2.(2010·大庆铁人中学)2A(g)2B(g)+C(g)(正反应为吸热反应),达到平衡时,要使逆反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是() A.减压B.降温C.加压D.增大B的浓度【解析】降温平衡向逆反应方向移动,A的浓度增大。
【答案】 B3.在一密闭容器中进行如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为:0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达平衡时,可能存在的数据是() A.SO3为0.4 mol·L-1B.SO2为0.25 mol·L-1C.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1D.SO2为0.4 mol·L-1,O2为0.2 mol·L-1【解析】利用极值转化法。
高考试题中的化学平衡问题
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高考试题中的化学平衡问题化学平衡是中学化学里有重要意义的基本理论,是高考中的重点和难点。
从近五年的高考试题来看,既有体现高考命题的稳定性的基本题目,又出现了一些考察学科思维素质和心理素质的灵活性较强、难度较大的试题。
本文对近几年全国高考各种试卷中的有关化学平衡的考题作摘要的归类和解析,以便体会化学平衡考察的层次和趋势,并提出教学时的相应对策。
一.试题分析和教学要点考点一:化学平衡状态的含义、特征和判定例 1.(2002上海化学填空题24.(3))在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2g+H2gCOg+H2O(g),能判断该反应达到化学平衡状态的依据是(多选扣分)。
(a)容器中压强不变(b)混合气体中cCO不变(c)正H2=逆H2O (d)cCO2=cCO[评析]此题考查反应速率的表示及基本的平衡状态判断问题。
要求应试者了解正H2、逆H2O的含义。
看清这是一类反应前后气体体积相等,容器体积固定的反应。
答案:b、c。
例2.2005春MCE14一定条件下,在密闭容器中,能表示反应某(g)+2Y(g)定达到化学平衡状态的是A.容器内压强不随时间变化B.容器内各物质的浓度不随时间变化C.容器内某、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2D.单位时间消耗0.1mol某同时生成0.2molZ[评析]此题考查基本的平衡状态判断问题,比较容易,但也有一定的迷惑性。
该反应前后气体体积不等,容器体积固定,压强不随时间变化,说明气体总物质的量不再改变,各物质浓度也不再变化。
所以A、B正确,C选项浓度比与化学计量数比一致,其实只是反应可能达到的一种巧合,并不能说明各物质浓度不再变化,C、D均不能说明达到平衡。
答案:AB。
[教学要点建议]1.必须使学生明确:有关平衡状态的含义和判定的直接依据只有两条:一看是否V正2Z(g),一=V逆且不为零;二看各组分含量是否保持不变(这正是一定条件下的平衡状态的含义)。
2.间接依据有很多,一般是从压强、密度、颜色等间接推出上述两条直接依据。
高中化学《化学平衡》类问题的有效的解题方法
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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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高中化学平衡系列问题化学平衡移动影响条件(一)在反应速率(v)-时间(t)图象中,在保持平衡的某时刻t1改变某一条件前后,V正、V逆的变化有两种:V正、V逆同时突变——温度、压强、催化剂的影响V正、V逆之一渐变——一种成分浓度的改变对于可逆反应:mA(g) + nB(g) pc(g) + qD(g) + (正反应放热)【总结】增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。
增大压强,化学平衡向系数减小的方向移动;减小压强,平衡会向系数增大的方向移动。
升高温度,平衡向着吸热反应的方向移动;降低温度,平衡向放热反应的方向移动。
催化剂不改变平衡移动(二)勒夏特列原理(平衡移动原理)如果改变影响平衡的一个条件,平衡就会向着减弱这种改变的方向移动。
具体地说就是:增大浓度,平衡就会向着浓度减小的方向移动;减小浓度,平衡就会向着浓度增大的方向移动。
增大压强,平衡就会向着压强减小的方向移动;减小压强,平衡就会向着压强增大的方向移动。
升高温度,平衡就会向着吸热反应的方向移动;降低温度,平衡就会向着放热反应的方向移动。
平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,如对后面将要学习的电离平衡,水解平衡也适用。
(讲述:“减弱”“改变”不是“消除”,更不能使之“逆转”。
例如,当原平衡体系中气体压强为P时,若其它条件不变,将体系压强增大到2P,当达到新的平衡时,体系压强不会减弱至P甚至小于P,而将介于P~2P之间。
)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.....。
只要“一边倒”倒后各反应物起始......还是恒温恒压用量是一致的......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:(1)b=1.6mol c=2.8mol (2)4.8mol<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) + Y(g) 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 (1/2)x x从上述关系可得:3.2+x=6 x=2.8 ; b+(1/2)x =3 b=1.6 c=2.8 (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 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)+Y(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 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=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:22O SO 2+3SO 2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322SO O SO 、、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22O SO 2+3SO 2可以看出,反应从2mol SO 3开始,通过反应的化学计量数之比换算成2SO 和2O 的物质的量(即等价转换),恰好跟反应从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,这表示反应从正、逆反应同时开始,通过化学方程式22O SO 2+3SO 2可以看出,要使0.5 mol SO 2反应需要同时加入0.25mol O 2才能进行,通过反应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,这时若再加入1.5 mol SO 3就与起始时加入2 mol SO 3是等效的,通过等价转换可知也与起始时加入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 )2cb (+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 =+=+,。
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:)g (Br )g (H 2+)g (HBr 2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①~③的状态,填写下表中的空白。
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 (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 。