等效平衡学案
等效平衡学案一、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。概念的理解：（1）外界条件相同：通常可以是恒温、恒容，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，只要物料相当，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 V0 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 ，对于反应前后气体 体积改变 (m+np+q) 的反应，只有物质的量按方程式的化学计量关系转化为转化为方程式的同一边物质的物质的量与原始值相同 ，二者才等效例：N2(g)+ 3H2 (g)2NH3(g)起始量1 mol3 mol0 mol等效于0 mol0 mol2 mol0.5 mol1.5 mol1 mola molb molc mol则 a、b、c 关系： _练习、1 在一个固定体积的密闭容器中，加入 2 mol A、1 mol B 反应， 2A(g)+B(g)3C(g)+D(g) 。达到平衡后， C 的浓度为 W mol/L ，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 Wmol/L 的是 ()A、4 mol A 、2 mol BB、2 mol A 、1 mol B 、3 mol C 、1 mol DC、 3 mol C 、 1 mol D 、1 molBD 、3 mol C 、1 molD2、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 (g) + O (g)催化剂2SO(g) 。当反应达到一定程度时，反加热23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SO2、O2、 SO3的物质的量，若 a、b、c 取不同的值，必须满足一定关系都能保证达到平衡时各组分体积分数不变，则：(1) a=b=0, 则 c=_(2) 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：（1）c=2（ 2）b=0.25 ， c=1.5（3）a+c=2b+c/2=1（或2b+c=2）。II 类： 在恒温恒容下 ，对于反应前后气体 体积不变 (m+n=p+q)的可逆反应，只要按方程式的化学计量数 转化为方程式的同一边物质的 物质的量比值与原平衡相同，则平衡等效H2(g) + I2(g)2HI(g)起始量1 mol2 mol0 mol等效于2 mol4 mol0 mol2 mol5 mol2 mola molb molc mol则 a、b、c 关系： _练习、 1、某温度下，在一容积恒定的密闭容器中发生如下反应：CO(g)+H2O (g)CO2(g)+H 2(g)+Q。当反应达到平衡时，测得容器中各物质均为n mol ，现欲使 H2 的平衡浓度增大一倍，当其他条件不变时，下列措施可行的是( )A、升高温度B、加入催化剂C、再加入 n mol CO,n mol HOD 、再加入 2n mol CO ,2n mol H2222、一定温度下，在恒容容器中发生如下反应：2A(g)+B(g)3C(g),若反应开始时充入 2 mol A 、2 mol B 达到平衡后， A 的体积分数为 a%。其他条件不变时，下列配比做初始物质，则平衡后A、2 mol CC、1 mol B 、1 mol CBA 的体积分数大于 a%的是 ( )、2 mol A 、1 mol B 、1 mol HeD、2 mol A 、3 mol B 、3 mol CIII 类：恒温、恒压下，对任一可逆反应， 只要按方程式的化学计量数转化为方程式的同一边物质的 物质的量之比与原平衡相同 ，达到平衡后与原平衡等效。N2(g) + 3H2(g)起始量1 mol4 mol等效于1.5 mol6 mol0 mol0.5 mol1 mola molb molc mol2NH3(g)则 a、b、c 关系： _练习、 1、某恒温恒压下，向可变容积的密闭容器中，充入3L A和2L B ，发生如下反应： 3A(g) + 2B(g)W%。若维持温度、压强不变，将质充入密闭容器中，达到平衡时xC(g) + yD(g)，达到平衡时， C 的体积分数为0.6L A 、0.4L B 、4L C 和 0.8L D 。作为起始物C 的体积分数仍为 W%，则 X = _， Y = _2、（全国）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 的物质的量分别是4mol、 2 mol压强不变，对平衡混合物中作调整，平衡右移的是( )、4 mol。保持温度和A、均减半C、均加 1 molBD、均加倍、均减少 1 mol催化剂3、一定温度下，容积可变的容器中，反应2SO (g) + O2(g)达到平衡时，物质的量分别为4 mol、2 mol 、 4 mol。保持下列要求改变，达到新平衡时，各物质百分含量与原平衡相同的是加热2SO3(g) ，P、T 不变时，按( )A、通入C、通入1 mol SO 31 mol N 2BD、通入 4 mol SO 2、各减少 1 mol、2 mol O 2自我评价1、一真空密闭容器中盛有1 mol PCl 5 ，加热到20°C 时发生反应：PCl 5(g)PCl3(g)+Cl 2(g) ，反应达平衡时， 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 2 mol PCl5，反应达到平衡时， PCl5 所占的体积分数为N%，则 M和 N的关系是 ( )A 、M>NB 、M<NC 、 M=ND 、无法判断2、在等温、等容条件下有下列反应： 2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g) 。现分别从两条途径建立平衡：、 A 和 B 的起始浓度均为 2mol/L ；、 C和 D的起始浓度分别为 2mol/L 和 6mol/L 。下列叙述正确的是（）A、和两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同B、和两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同C、达平衡时，途径的反应速率uA 等于途径的反应速率uBD、达平衡时，途径混合气体密度为途径混合气体密度的1/23、恒温恒压下，在容积可变的器血中，反应向容器内通入一定量 NO2，又达到平衡时， A. 不变 B. 增大2NO gN2O4 的体积分数C.减小N2O4 g达到平衡后，再D.无法判断4、恒温时，一固定容积的容器中发生如下反应2NO gN2O4 g 达到平衡后，再向容器内通入一定量NO2，又达到平衡时， N2O4 的体积分数A. 不变B. 增大C. 减小D. 无法判断5、A 和 B 两个完全相同的容器中， A 中充有各 1 克的 SO2和 O2 ，B 中充有各 2 克的 SO2 和 O2，在同温下，反应达到平衡时，设此时A 中 SO2 的转化率为 a% ，B 中SO2的转化率为 b%,则其大小关系是 ( )A 、a>bB. abC.a<bD、无法确定
