等效平衡的几种典型解题模式的探讨

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化学平衡中的等效平衡的类型及解题思路

化学平衡中的等效平衡的类型及解题思路

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

可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。

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

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

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

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

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

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

化学平衡经典总结-等效平衡、计算、图像

化学平衡经典总结-等效平衡、计算、图像

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。

高中化学教学论文 关于等效平衡的若干问题及其解决途径

高中化学教学论文 关于等效平衡的若干问题及其解决途径

关于等效平衡的若干问题及其解决途径“等效平衡”是指在相同条件下的同一可逆反应里,建立的两个或多个化学平衡中,各同种物质的含量相同,这些化学平衡均属等效平衡(包括“等同平衡”),其核心是“各同种物质的含量相同”。

“等效平衡”常见的有恒温恒压和恒温恒容两种情形,其口诀可概括为:等压比相等;等容量相等,但若系(气体系数)不变,可为比相等【三种情况前提:等T】。

[例题1]在一恒温恒压密闭容器中,A、B气体可建立如下平衡:2A(g)+2B(g)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,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、达到平衡时,途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的1/2解析:化学平衡的建立与反应途径无关,Ⅱ可等同于A、B的起始量均为4mol的情形(将Ⅱ进行极值转换2molC和6molD完全反应转化为4molA,4molB)。

加入2molA,2molB体积为VL,恒温恒压时,再加入2molA,2molB体积则变为2VL,可见,A、B的起始量均为4mol时就相当于是两个A、B的起始量均为2mol在同等条件下的叠加,平衡时,各同种物的浓度相同,转化率相同,平均摩尔质量和密度也相同。

结论:对于气体,在相同温度下,各物质的量等比例增大(或缩小),又压强不变,则体积等比例增大(或缩小),各物质的量浓度不变,两平衡等效。

[例题2]如维持温度不变,在一容积不变的容器中加入2molSO2,1molO2,发生下列反应:2SO2 (g) +O2(g) 2SO3(g),若平衡时,SO3的物质的量浓度为a mol/L。

如果改变开始时的投料情况,并用a表示SO2的物质的量;b表示O2的物质的量;c表示SO3的物质的量,但是仍然要求平衡时SO3的物质的量浓度为a mol/L,则填写下列空格:⑴若a=0,b=0,则c=_______;⑵若a=0.5,则b= _______ ,c=_______;⑶写出a、b、c应满足的关系式(请用两方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c):__________ ,____________。

等效平衡解题技巧(公开课)

等效平衡解题技巧(公开课)

化学平衡——等效平衡专题一、概念在一定条件(恒温恒压或恒温恒容)下的可逆反应里, 不管从正反应开始还是从逆反应开始, 只要投入的物料相当 ,最终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。

二、例题解析I 类: 在恒温恒容下,起始投料..的物质的量相同..,最终达到完全相同的平衡.......(什么都相同)状态。

(完全等效)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,发生如下反应,22O SO 2+3SO 2,当此反应进行到一定程度时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 )答案:(1)c=2 (2)b=0.25,c=1.5 (3)a+c=2 b+c/2=1(或2b+c=2)。

练习、一个真空密闭恒容容器中盛有1molPCl 5,加热到200℃发生如下反应: PCl 5(g)PCl 3 (g)+Cl 2 (g) ,反应达到平衡时,混合气体中PCl 5,所占体积分数为M%,。

若同一温度的同一容器中,最初投入2 molPCl 5,反应达平衡时,混合气体中PCl 5,所占体积分数为N%。

则M 和N 的关系是 ( )A 、 M >NB 、 M=NC 、 M < ND 、无法确定II 类:在恒温恒容下,反应前后气体体积不变的可逆反应,只要物料比例相同,则两平衡等效。

等效平衡例题

等效平衡例题

0
0.5
2g-8m
1.5a (g-3m)a
7
[评注] 比较例2、例3的异同:例2为定T、 V情况下,反应前后气体分子数不变的可 逆反应的等效平衡问题;例3为定T、p情 况下,反应前后气体分子数改变的可逆反 应的等效平衡的问题,解答问题的方法完 全相同。对于例3若N2 、H2 、NH3的加入 量用x、y、z。(mo1)表示,不难导出,达 到等效平衡时,x、y、z应满足的一般条件 是:y=4x,z≥0(当x、y均大于0时,z才能 为0)
8
(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):
a +c=2
、 b +0.5c=1
。(全国高考题) 3
Ⅱ类:在定T、V情况下, 对于反应前后气体分子数 不变的可逆反应,只要反 应物(或生成物)的物质的 量的比例与原平衡相同, 则二平衡等效。
4
[例2] 在一个固定体积的密闭容器中,保持一定 温度进行以下反应:H2 (g)十 Br2 (g)
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(mo1)。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 。
(2)若a=0.5,则b= 0.25 和C= 1.5 。
条件下,只改变起始加入情况,只要 通过可逆反应的化学计量数比换算成 平衡式左右两边同一边物质的物质的 量与原平衡相同,则二平衡等效。
2
例1: 在一定温度下,把2molSO2 和1mo1O2通人一个一

等效平衡的三种题型及解法

等效平衡的三种题型及解法

等效平衡的三种题型及解法等效平衡归纳为以下三种题型:完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P、V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡相同.解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件.下面看例题一:例题一:温度一定,在一个容器体积恒定密闭容器内,发生合成氨反应:N2+3H2 2NH3.若充入1molN2和3molH2,反应达到平衡时NH3的体积百分含量为W%.若改变开始时投入原料的量,加入amolN2,bmolH2,cmolNH3,反应达到平衡时,NH3的体积百分含量仍为W%,则:①若a=b=0, c=②若a=, 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).。

等效平衡问题及解题技巧

等效平衡问题及解题技巧

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

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

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

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

等效平衡的解题方法

等效平衡的解题方法
在一定条件下(定温定容或定温定压) 的可逆反应,当到达化学平衡时,同种物 质的浓度相同,这种平衡称为等同平衡; 同种物质的含量(物质的量或气体体积或 质量百分数)相同,称为等效平衡。。
2.等效平衡的类型
(1)恒温恒容(TV一定) 一类:对于一般可逆反应,只改变起始加 入情况,只要通过可逆反应的化学计量数 比换算成平衡式左右两边同一边物质的物 质的量与原平衡相同,则二平衡等效。
B、2 mol A+1 mol B + 3 mol C+1 mol D
C、3 mol C+1 mol D + 1 mol B
D、 3 mol C+1 mol D
例2 某温度下,在1L密闭容器中,加入1mol N2和
3mol H2,使反应: N2+3H2
2NH3 达平衡。测得
平衡混合气体中N2、H2、NH3的浓度分别为m、n、g ;
H2(g)+Br2(g)
起始量( mol ) ① 1
1
②2
2
③n
n
2HBr (g)
0 0 0
例4
在一固定体积的密闭容器中,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,到达平衡时生成amolHBr的相同条件
下,且保持平衡时各组分的体积分数不变时,填写
(3)其它平衡的比较
例1
在一固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB
产生反应: 2A(g) +B(g)
3C(g) + D(g)
达平衡时C的浓度为w mol/L;若维持容器的体积
和温度不变,按下列四种配比作为起始反应物,

等效平衡解题技巧

等效平衡解题技巧

等效平衡解题技巧化学平衡——等效平衡专题⼀、概念在⼀定条件(恒温恒压或恒温恒容)下的可逆反应⾥, 不管从正反应开始还是从逆反应开始, 只要投⼊的物料相当 ,最终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。

⼆、例题解析I 类:在恒温恒容下,起始投料..的物质的量相同..,最终达到完全相同的平衡.......(什么都相同)状态。

(完全等效)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,发⽣如下反应,22O SO 2+3SO 2,当此反应进⾏到⼀定程度时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 )答案:(1)c=2 (2)b=0.25,c=1.5 (3)a+c=2 b+c/2=1(或2b+c=2)。

练习、⼀个真空密闭恒容容器中盛有1molPCl 5,加热到200℃发⽣如下反应: PCl 5(g)PCl 3 (g)+Cl 2 (g) ,反应达到平衡时,混合⽓体中PCl 5,所占体积分数为M%,。

若同⼀温度的同⼀容器中,最初投⼊2 molPCl 5,反应达平衡时,混合⽓体中PCl 5,所占体积分数为N%。

则M 和N 的关系是 ( )A 、 M >NB 、 M=NC 、 M < ND 、⽆法确定II 类:在恒温恒容下,反应前后⽓体体积不变的可逆反应,只要物料⽐例相同,则两平衡等效。

等效平衡问题解题思路及应用

等效平衡问题解题思路及应用

B.(1)(2)(5) D.(2)(4)(5)
应用4: 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、2 mol和4 mol。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 C.均增加1 mol
三、等效平衡的解题思路 1、步骤 (1)找准条件; (2)进行等效转化判断起始浓度是否相当 2、起始浓度相当的判断 (1)同T同V下 A、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说: 等效转化后,投料物质的量相同。(全等平衡)
B、对于反应前后气体体积没有变化的反应来说: 等效转化后,投料物质的量成比例。
(1)定温(T)、定容(V)
I类:对于一般的可逆反应,按化学计量数比换算成同一 例1: 边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效(等同)。 Ⅱ类:m+m=p+q,按化学计量数比换算成同一边物质的 例2: 物质的量的比例与原平衡相同,则二平衡等效。 例3:
(2)定T、定p下
Ⅲ类:按系数换算成同一边物质的物质的量与原平衡比 例4: 例相同,则达平衡后与原平衡等效。 例5:
等效平衡问题 解题思路及应用
1.等效平衡的含义
转化成同一边的物 质,相等或成比例
定温、定容或 定温、定压
在一定条件下,可逆反应只要起始浓度相当,则
达到平衡后,任何相同组分的体积分数(或物质的量分
数)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。
2.等效平衡的分类
mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气)
应用3:
在密闭容器中进行如下反应:N2+3H2 2NH3+Q, 若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍,则产 生的结果是( ) (1)平衡不发生移动 (2)平衡沿着正反应方向移动 (3)平衡沿着逆反应方向移动 (4)NH3的质量分数增加 (5)正逆反应速率都增大

浅谈等效平衡的三种模式

浅谈等效平衡的三种模式

浅谈等效平衡的三种模式化学平衡是速率平衡、化学反应等理论的基础,是其它平衡理论的基石,是化学教学目标的内容[1],新教材对化学平衡降低难度,其仍是考点,等效平衡是重点和难点。

目前,讲解等效平衡一开始就展现解题模式,很少讲解模式的来源,学生理解困难,做题中理解体会,认识肤浅,以等效平衡为基础演变的习题解答费力。

为了让学生更好的理解等效平衡,这里对等效平衡进行剖析。

一般认为等效平衡与反应始点、条件无直接关系,只需看平衡点[2];对同一个可逆反应,无论通过什么方式达到平衡,只要在平衡点上同一组分在平衡混合体系中所占的质量分数或物质的量分数相同,则可认为这些通过不同路径达到平衡是相同效果的平衡,称为等效平衡,分为两种:一种为两个平衡点总质量一样,相同组分的质量分数也一样,称为全等平衡;另一种是总质量不一样,但相同组分的质量分数一样,称为相似平衡。

等效平衡可用平衡常数来解决,但处理较麻烦,中学等效问题是在一定条件下如恒温恒容或恒温恒压,均有规律可循。

高中阶段等效平衡分三种模式,模式一:恒温恒容时对一般可逆反应不同的投料方式如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,反应物或生成物中同一组分的物质的量相同,称为全等平衡。

模式二:在恒温恒压时可逆反应以不同的投料方式反应,如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,只要反应物或生成物中各组分的物质的量比例相同,称为相似平衡。

模式三:无论是恒温恒压还是恒温恒容时对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,不同投料方式如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,只要反应物或生成物中各组分的物质的量比例相同,也是相似平衡。

这三种模式出现是以结论的模样展现,学生只能通过做题来验证结论的正确性,不理解这三种模式是如何推理的。

这三种模式都是在一定条件下初始投料的不同而产生等效平衡,在一定条件下如果两种不同形式的投料最终达到等效平衡,这种投料关系为等效物料。

等效物料1,描述方便投料单位均为mol,例1:一定条件下在相同容器中对N2+3H22 NH3投料:投料1为N2 1mol,H2 3mol,NH3 0mol达到平衡;投料2为N2 0mol,H2 0mol,NH3 2 mol达到平衡,经验证这两种不同物料方式形成的平衡相互等效且是全等平衡,根据两种投料方式与方程式系数的关系,学生会理解其中的规律。

解决等效平衡的方法

解决等效平衡的方法

解决等效平衡的方法解等效平衡的题,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。

例1、在1L密闭容器中通入2molNH3,在一定温度下发生下列反应:2NH3N2 + 3H2,达到平衡时容器内N2的百分含量为a%,若维持容器的体积和温度不变,分别通入下列几组物质,达平衡时,容器内N2的百分含量也为a%的是( )。

A. 3mol H2和1mol N2B. 2mol NH3和1mol N2C. 2mol N2和3mol H2D. 0.1mol NH3,0.95mol N2和2.85mol H2分析:这是一个“等效平衡”题。

首先判断等效平衡的类型为等温等容下的等效平衡,平衡等效的条件是“反应物的投料相当”。

投料相当如何体现在具体的物质当中呢?我们可以采用“一边倒”的极限法。

凡能与起始时反应物2molNH3相同的,都可以得到N2的百分含量也为a%,即为等效平衡。

根据方程式2NH3N2 + 3H2分析:A. 将3molH2和1molN2完全转化为NH3,生成NH32mol与起始时反应物2molNH3相同;B. 2molNH3和1molN2,比起始时2molNH3多了1molN2;C. 将3molH2和2molN2转化为NH3时生成NH32mol,同时余1mol N2,比起始时2molNH3多了1molN2;D. 将0.95molN2和2.85molH2完全转化为NH3时生成NH3 1.9mol,再加上加入的0.1mol NH3,共为2mol NH3,与起始时2mol NH3相同。

等效平衡解题方法

等效平衡解题方法

等效平衡题的解题方法[讲述]我们先来给等效平衡下个定义。

我们知道,一个可逆反应,可以从反应物开始达到平衡状态,也可以从生成物开始达到平衡状态,还可以从既有反应物又有生成物开始达到平衡状态,如果反应的外界条件相同,从不同途径达平衡时,平衡混合物中各物质的含量相同,或者是各物质的物质的量相同的状态,都属于等效平衡状态。

1.等效平衡:同一可逆反应里,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,其中平衡混合物中各物质的含量相同,或者是各物质的物质的量相同的状态称为等效平衡。

2. 等效平衡的形成条件和规律根据反应条件(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)定温、定容条件下,反应前后气体分子数不相等的可逆反应解题要领:此种条件下,只要改变起始加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数之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(此种情况下又称等同平衡,此法又称极限法)。

(2)定温、定容条件下,反应前后气体分子数相等的可逆反应解题要领:此条件下,只要换算到同一半边时,反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相等,则两平衡等效。

(3)定温、定压条件下,反应前后气体分子数任意型的可逆反应解题要领:此条件下,只要按化学计量数换算到同一半边后,各物质的量之比与原平衡相等,则两平衡等效。

3.典型例题[板书]解题方法:极端假设法[讲述]就是假设各种起始原料的配比量完全转化为反应物或生成物,再与原配比量相比较,如与起始原料配比量相同或相当,则化学平衡状态相同,1. 某恒温恒压下,向可变容积的密闭容器中充入3 L A 和2 L B ,发生如下反应: 3A(g)+2B(g) x C(g)+y D(g)达到平衡时,C 的体积分数为w %,若维持温度、压强不变,将0.6 L A 、0.4 L B ,4 LC 、0.8 LD 作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C 的体积分数仍为w %,则x ,y 的值分别为( )A.x =3,y =1B.x =4,y =1C.x =5,y =1D.x =2,y =3解析:应用“极端假设法”,假设4 L C 和0.8 L D 完全转化为A 、B ,转化生成的A 、B加上加入的A 、B 等于最初加入的A 、B :即⎩⎨⎧==⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+⎩⎨⎧==⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+1y 5x 24.0y 6.124.0x 81y 5x 36.0y 4.236.0x 12或 答案:C2.在一定温度下,把2 mol SO 2和1 mol O 2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(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。

等效平衡问题及解题技巧

等效平衡问题及解题技巧

专题一、等效平衡问题1、定义:在相同条件下定温定容或定温定压,对同一可逆反应,由于起始有关物质的量“相当”,无论从正反应开始还是从逆反应开始,均可达到平衡,且任何组分的含量通常为百分含量相同,这样的平衡互称为等效平衡;2、等效平衡的类型及建立等效平衡的条件规律一: 恒.温.恒.容.条件下,对于任何....,如..无论反应前后气体分子数是否相同可逆反应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: mAg+nBg pCg+qDg起始① mmol nmol 0 0起始② 0 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2Ag+Bg3Cg+Dg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:Ag+Bg 2Cg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,2molB ,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:4Ag+5Bg 4Cg+6Dg,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=3a,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;如: mAg + nBg pCg + qDg起始① mmol nmol 0 0起始② 0 0起始③上述三种情况投料不同,但②③两种情况“左边倒”后,nA 和nB 的比值均同①相同,因此三种情况可达到等效平衡,平衡时,同种组分如A 的体积分数、物质的量浓度相同,但物质的量不同;例4.恒温恒压下,在一个可变容积的密闭容器中发生如下反应: Ag+Bg Cg开始时放入1molA 和1molB,达到平衡后,生成amolC.1若开始时放入3molA 和3molB,达到平衡后,生成C 的物质的量为 mol2若开始时放入xmolA 、3molB 和1molC,达到平衡后,A 和C 的物质的量分别是ymol 和3amolx= ,y=规律三: 恒温恒容....条件下,对于反应前后气体分子数相同...........的可逆反应,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相同,但物质的量浓度、物质的量不同;如:H2g + I2g 2HIg起始① 1mol 1mol 0 起始② 0 0 4mol 起始③ 0上述三种情况投料不同,但将②中投料“左边倒”后三种情况下nH2和nI2的比值相同,②可认为①容积减半压强加倍得到,③可认为容积加倍压强减半得到,压强改变平衡不移动,所以三种情况可达等效平衡;三种情况达到平衡时,同种组分如H2的体积分数相同,物质的量及物质的量浓度不相同;例5.有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器,向甲容器中通入6molA和2molB,向乙容器中通入、和3molC,将两容器的温度恒定在770K,使反应3Ag+Bg xCg达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都是,试回答下列有关问题:1若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则x= ;若平衡时甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则x= .2平衡时,甲、乙两容器中A、B的物质的量之比是否相等填“相等”或“不相等”,平衡时甲中A的体积分数为3若平衡时两容器中的压强不相等,则两容器中压强之比为3、等效平衡的解题思路1分析是否属于等效平衡问题 2属何种类型的等效平衡3选择建立平衡的条件极值法练习1.在t℃时,向一容积不变的密闭容器内放入1molA和1molB,发生如下反应:Ag+Bg Cg+2Dg.达到平衡时C的含量m%,保持温度不变,若按下列配比将物质放入容器中,达到平衡时,C的含量仍为m%的是和2molB ,1molA和1molB和2molD 和1molD2. 在一定条件下,向一带活塞的密闭容器内充入2molSO2和1molO2,发生下列反应:2 SO2 g+O2g2SO3g,达到平衡后改变下列条件,SO3气体平衡浓度不改变的是A.保持温度和容器体积不变,充入1mol SO3B. 保持温度和容器压强不变,充入1mol SO3C. 保持温度和容器压强不变,充入1mol O2D. 保持温度和容器压强不变,充入1mol Ar3.恒温恒容下,有反应2Ag + 2Bg Cg + 3Dg,现从两条途径分别建立平衡;途径I:A、B 的起始浓度均为2mol/L;途径II:C、D起始浓度分别为2mol/L和6mol/L,下列叙述错误的是A.平衡时,体系内混合气体的百分组成相同B.平衡时,途径I所得各组分浓度为途径II所得各组分浓度的一半C.平衡时,途径I 的反应速率vA等于途径II的反应速率vAD.平衡时,途径I所得混合气体密度为途径II所得混合气体密度的一半3.在一恒定的容器中充入2molA和1molB发生反应:2Ag+Bg xCg达到平衡后,C的体积分数为a%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A为, B为, C为充入容器中,达到平衡后,C的体积分数仍为a%,则x的值为A.只能为2B.只能为3C.可能为2,也可能为3D.任意值4.Ⅰ.在一个固定体积的密闭容器中2molA和1molB发生反应2Ag+Bg3Cg +Dg, 达到平衡时,C的浓度为Wmol/L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,若C的浓度仍为Wmol/L,该配比是+2molB +1molD+1molB+2molA +1molD+1molB +1molDⅡ.①若题中改为1molA,,,作为起始物质,达到平衡后,C的浓度是否仍为Wmol/L②若题中A为L,B为,则C为mol,D为 mol作为起始物质时,达到平衡后,C的浓度仍为Wmol/L.③若题中改为amolA,bmolB,cmolC,dmolD作为起始物质,达到平衡后,C的浓度如果仍为Wmol/L,则a与c,b与d分别满足什么关系:、5.Ⅰ.恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:Ag+Bg Cg1若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为 mol. 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ymol和3amol,则x= mol,y= mol.平衡时,B的物质的量选一个编号甲大于2mol 乙等于2mol丙小于2mol 丁可能大于、等于或小于2mol作出此判断的理由是(1)若在3的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是Ⅱ.若维持温度不变在一个与1反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应;(2)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC,将b与1小题中的d进行比较选一个编号甲a<b 乙a>b 丙a=b 丁不能比较a和b的大小作出判断的理由是专题二、化学平衡问题的解题技巧及规律一、当外界条件改变引起多方面因素发生改变时,可以通过构造一个中间状态来解题,思维模式为:例1:一真空密闭容器中盛有1molPCl5,加热到20℃时发生如下反应:PCl5g PCl3g+ Cl2g反应达到平衡时,PCl5所占体积分数为M%,若在同一温度和同一容器中最初投入的是2molPCl5,反应达到平衡时 PCl5所占的体积分数为N%,则M和N的正确关系是>N <N =N D.无法比较例2:一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生可逆反应2Ag Bg并达到平衡,在相同条件下,若分别再向容器中通入一定量的气体A或气体B,重新达到平衡后,容器内A的体积分数与原平衡相比A.都减小B.前者增大,后者减小C.都增大D.前者减小,后者增大练习1:某温度下,在固定容积的密闭中,可逆反应Ag+3Bg2Cg达到平衡,测得平衡时A,B,C物质的量之比nA:nB:ng=2:2:1,若温度保持不变,以2:2:1的物质的量之比再充入A,B 和C,下列判断中正确的是A.平衡向逆反应方向移动B.平衡不发生移动C. C 的质量分数增大D. C的质量可能减小练习2:某温度下,在一容积可变的容器中,反应2Ag+Bg2Cg达到平衡时,A,B,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1molD.均减少1mol练习3:在一密闭容器中,反应aAg bBg达平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当达到新的平衡时B的浓度是原来的60%,则A.平衡向正反应方向移动了B.物质A的转化率减小了C.物质B的质量分数增加了 >b练习4:有两只密闭容器A和B,A容器有一个可移动活塞使容器内保持恒压,B容器保持恒容,起始时向两只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容积相等.在保持400℃条件下使之发生反应:2SO2 +O22SO3,填写下列空白:1达到平衡所需时间A比B ,A中的SO2转化率比B .2达到1 所述平衡后,若向两容器通入数量不多的等量氩气,A容器的化学平衡移动,B容器的化学平衡移动.3达到1所述平衡后,向两容器中通入等量的原反应气体,达到平衡后,A中的SO3体积分数增大、减小、不变,B中的SO3体积分数练习5:在373K,把气体通入体积为500ml的真空密闭容器中立即出现红棕色,反应进行到2s时,NO2含量为,进行到60s时,达到平衡,此时容器内混合气体的密度是氢气密度的倍,则下列叙述中正确的是A.开始2s内CN2O4的变化表示的反应速率为L-1s-1B.达到平衡时体系内压强是开始时的倍C.平衡时CN2O4为 L-1D.平衡后若压缩容器,减小体积,则再达平衡时NO2浓度下降二、平衡正向移动与反应物的转化关系1.由于温度或压强改变而引起平衡正向移动时,反应物的转化率必定增大;2.由于增加反应物浓度引起平衡正向移动时,有以下几种情况:1对于反应物不考虑固体反应物不只一种的可逆反应,如N2+3H22NH3,平衡时增加一种反应物浓度,平衡正向移动,另一种反应物的转化率增大,而自身的转化率却减小;2对于反应物只有一种的可逆反应并规定起始时只有反应物,若反应前后气体分子数不变,如2HIg H2g+I2g,则无论增大或减小HI的浓度,HI的转化率都不改变,若反应后气体分子数减少,如2NO2g N2O4g,则增大NO2的浓度,NO2的转化率增大;若反应后气体分子数增大,如2NH3N2+3H2,则增大 NH3的浓度,NH3的转化率减小;专题三、化学平衡图象题的解法1.步骤:①一看面即纵坐标与横坐标的意义,二看线即线的走向和趋势,三看点即起点、折点、交点、终点,四看辅助线如等温线、等压线、平衡线等,五看量的变化如浓度变化,温度变化,转化率变化等;②想规律:联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律;③作判断:根据图象中表现的关系与所学规律相比较,作出符合题目要求的判断;2.原则:①“定一议二”②“先拐先平”例1.在一密闭体系中发生下列反应:N2g+3H2g2NH3g正反应放热,下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图.回答下列问题: 1处于平衡状态的时间段是2t1, t3, t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化 t1: t3: t4:3下列各时间段时,氨的体积分数最高的是A. t0~t1B. t2~t3C. t3~t4D. t5~t6例g+nBg qCg反应在密闭容器中进行,如图表示反应过程中温度T,压强P与B%气体B在混合气体中的百分含量的关系曲线由曲线分析,下列结论正确的是+n>q 正反应为放热反应 +n>q 正反应为吸热反应+n<q正反应为放热反应 +n<q 正反应为吸热反应例3.某一达到化学平衡状态的可逆反应:mAg+nBg pCg + qDg,如图表示A的转化率αA与温度,压强的关系,分析该图示可以得出的结论是A. 正反应吸热,m+n>p+qB. 正反应吸热,m+n<p+qC. 正反应放热,m+n>p+qD. 正反应放热,m+n<p+q例4.可逆反应nXg+Yg mZg正反应为放热反应的x%x%为x混合气体中的体积分数与温度关系如右图所示,图中曲线上a,d点是代表平衡时x%与温度关系的两点,b,c两点是反应混合物未平衡时的两点,若研究与密闭容器中以定压进行反应,当V正>V逆时,则在右图中,表示此种情况下的点是点;例5.反应mAg +nBg pCg+qDg,开始充入A,B或C,D,下图一,图二分别表示反应达到平衡后,改变温度、压强对反应速率及平衡的影响,下列判断正确的是A.开始时充入A、B,m+n>p+q,正反应为放热反应B. 开始时充入A、B,m+n<p+q,正反应为吸热反应C. 开始时充入C、D,m+n>p+q,正反应为放热反应D.开始时充入C、D, m+n<p+q,正反应为吸热反应例6.可逆反应mAg+nBg eCg+fDg,当其它条件不变时,C 的体积分数φ与温度T、压强P的关系如图1和如图2所示,c下列说法正确的是A.达平衡后使用催化剂,C的体积分数变大B.达平衡后升温,平衡左移C.方程式系数m+n>e+fD.达平衡后增加A的量有利于平衡向正反应方向移动。

化学平衡中常用的几种解题方法

化学平衡中常用的几种解题方法

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

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

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

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

高中化学等效平衡问题及解题技巧人教版

高中化学等效平衡问题及解题技巧人教版

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

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

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

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

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等效平衡的几种典型解题模式的探讨
化学平衡是高中化学的一个重要教学内容,在近十几年来所涉及的各种版本中都得到了充分的体现,延续到目前的新课程改革,在实施的新课标中依旧占据着相当重要的地位和作用,也是历年来高考的重点和热点。

等效平衡作为化学平衡中的难点,在一线的教学实践中教师教得困难,学生学得艰难,整体表现在知识点和内容抽象难懂,造成的结果是学生在训练及考试中准确率极低。

就如何突破这一难点,让学生便于掌握,并且能够灵活应用,结合多年的高中化学教学经验,我将等效平衡问题归为了几类典型的解题模式进行教学实践,取得了较好教学的效果。

一、准确理解等效平衡的概念
1、概念
在一定的条件(恒温恒容或恒温恒压)下,对同一个可逆反应,无论采取何种途径,即反应无论从正反应方向开始还是从逆方向开始,无论是一次投料还是分步投料,只要最后达到平衡状态是相同的,任何相同组分的含量(质量分数、体积分数、物质的量分数)是相同的,则这样的化学平衡互称为等效平衡。

2、概念的理解:
(1)外界条件相同:可以是①定温、定容,②定温、定压。

(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(指质量分数、体积分数、物质的量分数)相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。

(3)建立平衡状态的途径:
①可加入反应物,从正反应方向开始,也可加入生成物,从逆反应方向开始;
②可同时加入反应物和生成物,从正、逆反应方向同时开始;
③可以是一次投料,也可以是分步投料。

二、等效平衡的分类和判断方法
1、定温、定容条件下的等效平衡
(1)对于反应前后气体分子数不相等的可逆反应
特点:两次平衡时各组分的体积分数或物质的量分数、各组分的物质的量或物质的量浓度均相同。

判断方法:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边任一边物质的物质的量与原平衡完全
相同,则二平衡等效。

例题1 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+o2 2so3
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。

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:
(2)对于反应前后气体分子数不变的可逆反应
特点:两次平衡时各组分百分含量相同,物质的量以及物质的量浓度同比例变化。

判断方法:只要反应物(或生成物)的物质的量的比与原平衡相同,则二平衡等效。

例题2 在一固定容积的密闭容器中充入2mola和1molb,发生反应:2a(气)+b(气) xc(气),达到平衡后,c的体积分数为w%。

若维持容器体积和温度不变,按0.6mola、0.3molb和1.4molc为起始物质,达到平衡后,c的体积分数仍为w%,则x值为()
a、1
b、2
c、3
d、4
【解析】若反应前后气体体积不变,则x=3,要保持c的体积分数不变,只需要起始状态的物质的量之比不变,反应物的系数比为n(a):n(b)= 2:1,而0.6:0.3 = 2:1,c完全转化成a和b 生成的量之比总等于2:1,所以x=3成立。

此种情况是等效平衡而不等同。

若反应前后气体体积不相等,要保持c的体积分数不变,两种情况的起始量必须相等,1.4molc必须转化为1.4mola和0.7molb,所以x=2成立。

此种情况是等同平衡,也一定等效。

本题正确答案为b、c。

2、定温、定压条件下的等效平衡(体积可变或体积不变的反应)特点:两次平衡时各组分百分含量、物质的量浓度相同,物质的量同比例变化
判断方法:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量
数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比相同。

【解析】对于一般的可逆反应,在恒温恒压条件下,只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平
衡相同,则达平衡后,与原平衡等效。

①因为从题干可知n(n2):n(h2):n(nh3)平衡=1:4:a,所以①状态下n(n2):n(h2):n(nh3)平衡=1.5:6:1.5a。

②起始状态时,有1mol nh3,则相当于起始时有n2和h2分别为
0.5mol和1.5mol,按n(n2):n(h2):n(nh3)平衡=1:4:a,可得②状态时n(n2):n(h2):n(nh3)平衡=0.5:2:0.5a,所以原有n2和h2分别为0和0.5mol。

注意:上述三种情况的等效均指的是平衡混合物中各组分的百分含量保持不变。

实际上三种等效是有差别的,定温、定容条件下的等效平衡是绝对等效(包括浓度、密度、平均相对分子质量都相等),而后两种情况则是物质的量存在倍数的关系。

规律总结:对于气体参加的可逆反应,在温度恒定的条件下,涉及体积与压强以及平衡移动有关判断的问题时,可设计一些等效平衡的中间状态来进行求解。

这样能降低思维的难度,变难为易、变抽象为直观,使学生在学习的过程中更容易理解、掌握和应用。

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