高考总复习等效平衡.docx

考纲要求】1．懂得等效平稳的含义、类型、规律；第 1 页 共 10 页高考总复习 等效平稳 〔基础 〕2．懂得外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平稳的影响，并能用相关理论解决实际问题；【考点梳理】考点一、等效平稳的含义：在相同条件下，对同一可逆反应，不论从正反应方向开头，仍是从逆反应方向开头，或从正、逆两个方向同时开头；投料是一次仍是分成几次，只要起始浓度相当（即按方程式中的计量系数转换成同一半边满意对应相等或对应成比例），均可能达到同一平稳状态，即平稳时相应组分的含量 〔体积分数、物质的量分数、质量分数 〕相同，这样的化学平稳称为等效平稳；即在满意质量（原子）守恒定律的前提下，肯定条件下的同一个平稳状态可以对应很多个起始状态；假如将两种不同方式的起始投料按方程式中的计量系数转换成同一半边满意对应相等，这样最终达到的等效平稳不仅各组分的物质的量分数对应相等，而且其物质的量也对应相等，就两平稳互为等同平稳；等同平稳可视为等效平稳的一种特殊情形；遇到等效平稳问题时，特殊留意以下几点：一看外界条件①恒温、恒容，②恒温、恒压； 二看反应前后气体体积变化与否；三看“等效平稳”中的“等效”要求：一般指“物质的量分数相等”，但有些题目中要求达到的等效平稳是“等物质的量”或“等浓度”等，应特殊留意题目的要求；解题时要分清类别，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问题；考点二、等效平稳的类型和规律：外界条件等温等容等温等容等温等压反应类型任意可逆反应Δ n〔g〕=0 的反应任意可逆反应等价转换等效情形转化为同一方物质n 相等ω %相等C 相等n 相等转化为同一方物质n 成比例ω %相等C 成比例n 成比例转化为同一方物质n 成比例ω %相等C 相等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、Δ n〔g〕 =0 表示反应前后气体的总物质的量不变要点诠释：等效平稳的解题方法与技巧是：明确等效平稳的种类：一是恒温恒容下的等效平稳，它再细分成二种情形，①是反应前后气体的体积不相等的的反应，只要依据化学计量数换算到一边即“一边倒” ，与原平稳的初始量相同，就建立 的平稳与原平稳视为等效；②是反应前后气体的体积相等，只要依据化学计量数换算到一边即“一边倒” ，与原平稳物质的初始量的比值相同，就建立的平稳与原平稳视为等效；二是恒容恒压（容器的体积可变）条件下，只要依据化学计量数换算到一边即“一边倒” ，与原平稳的初始量的比值相同，就建立的平稳与原平稳视为等效；考点三、实例分析：等效平稳的分类和规律1第 2 页 共 10 页1、对反应前后气体体积不等的反应：N 2 （ g） +3 H 2 （ g） 2NH 3 （ g）条件浓度含量物质的量质量分数定 T 定V相等相等相等相等定 T 定P相等相等相等相等定 T 定V不相等不相等不相等不相等定 T 定P相等相等成比例相等转换 对应相等对应 成比例2、对反应前后气体体积相等的反应： H2〔g〕 ＋ I 2〔g〕 2H I〔g〕条件浓度含量物质的量质量分数定 T 定V相等相等相等相等定 T 定P相等相等相等相等定 T 定V不相等相等成比例相等定 T 定P相等相等成比例相等转换 对应相等对应 成比例【典型例题】类型一：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稳起始态相同，就两平稳等效；例 1、在肯定温度下，把 2 mol SO 2 和 1 mol O 2 通入肯定容积的密闭容器中，发生如下反应， ，当此反应进行到肯定程度时反应混合物就处于化学平稳状态；现在该容器中维护温度不变，令 a、b、 c 分别代表初始时加入的 的物质的量（ mol ），假如 a、b、c 取不同的数值，它们必需满意肯定的相互关系，才能保证达到平稳状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平稳完全相同；请填空：（ 1）如 a=0， b=0 ，就 c= ；（ 2）如 a=0.5，就 b= ， c= ；【答案】（ 1）故 c=2；（ 2） b=0.25， c=1.5；【解析】该反应是一个化学反应前后气体分子数减小的可逆反应，在定温、定容下建立的同一化学平稳状态；我们常采纳“等价转换”的方法，分析和解决等效平稳问题；（ 1）如 a=0，b=0，这说明反应是从逆反应开头， 通过化学方程式 可以看出， 反应从 2 mol SO 3开头，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 SO 2 和 1 mol O 2的混合物开头是等效的，故 c=2；2第 3 页 共 10 页（ 2）由于 a=0.5<2，这表示反应从正、逆反应同时开头，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 O 2 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 SO 3 是等效的，这时如再加入 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 1 mol O 2 是等效的；故 b=0.25 ， c=1.5；【总结升华】这是一个 “等效平稳 ”题；第一判定等效平稳的类型为等温等容下的等效平稳，平稳等效的条件是 “反应物的投料相当 ”；投料相当如何表达在详细的物质当中呢？我们可以采纳 “一边倒 ”的极限法；凡能与起始时反应物 2mol SO 2 和 1 mol O 2 相同的，都可保证达到平稳状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平稳完全相同；举一反三：【变式 1】在 1L 密闭容器中通入 2mol NH 3，在肯定温度下发生以下反应： 2NH 3N2 + 3H2，达到平稳时容器内N2的百分含量为 a%，如维护容器的体积和温度不变，分别通入以下几组物质，达平稳时,容器内 N 2 的百分含量也为a%的是A ． 3mol H 2 和 1mol N 2 B． 2mol NH 3 和 1mol N 2C． 2mol N 2 和 3mol H 2 D． 0.1mol NH 3， 0.95mol N 2 和 2.85mol H 2【答案】 A 、D；【解析】依据方程式 2NH 3 N 2 + 3H 2，采纳 “一边倒 ”的极限法分析：A. 将 3molH 2 和 1molN 2 完全转化为 NH 3 ，生成 NH 32mol 与起始时反应物 2molNH3 相同；B. 2molNH 3 和 1molN 2 ，比起始时 2molNH 3 多了 1molN 2；C. 将 3molH 2 和 2molN 2 转化为 NH 3 时生成 NH 32mol ，同时余 1molN 2，比起始时 2molNH 3 多了 1molN 2 ；D. 将 0.95molN 2 和 2.85molH 2 完全转化为 NH 3 时生成 NH 3 1.9mol ，再加上加入的 0.1mol NH 3，共为 2mol NH 3，与起始时 2mol NH 3 相同； 故此题正确答案为 A 、D；【变式 2】在一固定容积的密闭容器中，加入 m mol A 和 n mol B ，发生以下反应： mA〔g〕 + nB〔g〕 pC〔g〕 ，平稳时 C 的浓度为 w mol/L ；如维护容器体积和温度不变，起始时放入 a mol A 、b mol B 、c mol C ，要使平稳后 C 的浓度仍为w mol/L ，就 a、b、c 必需满意的关系是【答案】 BC【解析】此题要达等效平稳，需满意：依据方程式系数将起始量采纳一边倒法归到同一半边后（左边或右边） ，对应各物质起始投料的物质的量与原平稳起始态相同；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稳起始态相同，两平稳等效；例 2、在一个固定容积的密闭容器中，保持肯定的温度进行以下反应：已知加入 1 mol H 2 和 2 mol Br 2 时，达到平稳后生成 a mol HBr （见下表已知项），在相同条件下，且保持平稳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；3第 4 页 共 10 页【解析】在定温、定容下， 建立起化学平稳状态，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；依据“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稳相同，就达到平稳后与原平稳等效；①由于标准项中 n（ 起始） ：n（ 起始） ：n（ HBr 平稳） =1：2：a，将 n（ H2 起始） =2 mol ，n（ Br 2 起始） =4 mol ，代入上式得 n（HBr 平稳） =2a；②参照标准项可知， n（HBr 平稳） =0.5a mol ，需要 n（H 2 起始） =0.5 mol ，n（Br 2 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 H 2 和 0.5 mol Br 2 的混合物，为使 n（ H2 起始）： n（ Br 2 起始） =1：2，就需要再加入 0.5 mol Br 2 就可以达到了；故起始时 H 2 和 Br 2 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 Br 2 后，就 H2 和 Br 2 的总量分别为（ ）mol 和（ ）mol ，依据 ，解得 ；设平稳时 HBr 的物质的量为 y mol ，就有 ，解得；【答案】举一反三：4第 5 页 共 10 页【变式 1】（ 2021 人大附中）已知 H 2〔g〕 + I 2〔g〕 2HI〔g〕 △H <0 ；有相同容积的定容密封容器甲和乙，甲中加入H2 和 I 2 各 0.1 mol ，乙中加入 HI 0.2 mol ，相同温度下分别达到平稳； 欲使甲中 HI 的平稳浓度大于乙中 HI 的平稳浓度，应实行的措施是：A ．甲、乙提高相同温度 B．甲中加入 0.1 mol He ，乙不转变C．甲降低温度，乙不变 D．甲增加 0.1 mol H 2 ，乙增加 0.1 mol I 2【答案】 C【解析】甲中加入 H2 和 I2 各 0.1 mol ，乙中加入 HI 0.2 mol ，相同温度下分别达到。