恒温恒容的等效平衡

1、恒温恒容、恒温恒压条件下的化学平衡教学案广州市第四十七中学 毛艳滨考纲要求1 了解化学反应的可逆性。 2了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简 单的计算。2理解外界条件（浓度，温度，压强，催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识 其一般规律。一课前思考：1-1、在恒温时，一固定容积的密闭容器内发生如下反应：2NO2 （气）=N2O4 （气） 达到平衡时，再向容器内通入一定量NO2（g）,重新达到平衡后，与第一次平衡时相比， no2的浓度：A 不变 B 增大 C 减小 D 无法判断1-2、在恒温时，一固定容积的密闭容器内发生如下反应：2NO2 （气）=N2O4 （气） 达到平衡时，再向容器内通入一定量NO2（g）,重新达到平衡后，与第一次平衡时相比， NO2的体积分数：A 不变 B 增大 C 减小 D 无法判断1-3、在恒温时，一容积可变的密闭容器内发生如下反应：2NO2 （气）=N2O4 （气） 达到平衡时，再向容器内通入一定量NO2（g）,重新达到平衡后，与第一次平衡时相比， NO2 的质量百分含量：A 不变B 增大C 减小D 无法判断1-4、一

2、定条件下：2SO2 （g）+ O2 （g）2SO3 （g），AH= akJ/mol（1）若在甲、乙两个容积相等的容器中，分别充入甲： 2molSO2、 1molO2；乙： 1molSO2、 0.5molO2;在上述条件下充分反应，并保持容积不变，当达到平衡后，试比较： 甲、乙两个容器中放出的热量与a的关系； 甲、乙两个容器中 SO2 的转化率的大小关系； 甲、乙两个容器中平衡常数的大小关系；(2) 若在甲、乙两个容积相等的容积中，分别充入：甲：2molSO2、lmolO2；乙：lmolSO2、0.5molO2;在上述条件下充分反应，并保持压强不变，当达到平衡后，试比较 甲、乙两个容器中放出的热量与 a 的关系； 甲、乙两个容器中SO2的转化率的大小关系； 甲、乙两个容器中平衡常数的大小关系； 二、思考与归纳：(1)可逆反应的本质特征是什么？2)什么是转化率？平衡正向移动则转化率一定升高吗？(3) 平衡常数的含义是什么？影响平衡常数的因素有哪些？平衡移动则平衡常数一定会 改变吗？4)上述哪些情况是等效平衡？等效平衡的特征是什么？等效平衡有几种类型？三应用提升：2-1、某温度下，在一容积可

3、变的密闭容器中，反应2A()+B() =2C()达到平衡时，A、(g)(g)(g)B和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 2-2、某温度下，在一容积固定的密闭容器中，反应2A()+B() =2C()达到平衡时，A、(g)(g)(g)B和C的物质的量分别为4moL、2moL和4moL。在相同的温度下，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四实战演练：3-1、.(2007四川高考)向某密闭容器中充入ImolCO和2molH2O(g),发生反应：CO+H2O(g)co2 +h2。当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时 CO 的体积分数大于 x 的是A0.5molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2 B1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2 .C

4、0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.4molCO2+0.4molH2D0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.5molCO2+0.5molH23-2、(2007江苏高考)一定温度下可逆反应：A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g)；AHv0。现将 1mol A 和 2molB 加入甲容器中，将 4 molC 和 2 mol D 加入乙容器中，此时控制活塞 P， 使乙的容积为甲的 2 倍， t1 时两容器内均达到平衡状态(如图 1 所示，隔板 K 不能移动)。 下列说法正确的是A. 保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入ImolA和2molB,达到新的平衡后，甲中 C 的浓度是乙中 C 的浓度的 2 倍B. 保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增大C. 保持温度不变，移动活塞P,使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的 体积分数是甲中 C 的体积分数的 2 倍D. 保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙 中反应速iE1时曲率变化情况分别如图2和图3所示前的反应速率变化已省略)五课后反馈：4-1、一定温

5、度下，在恒容密闭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和2 mol B,达平衡后A的体积分数为a %。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后 A 的体积分数大于 a %的是：A2 mol CC1 mol B 和 1 mol CB. 2 mol A、1 mol B 和 1 mol He （不参加反D2 mol A、 3 mol B 和 3 mol C4-2、在恒压密闭容器M(如图I )和恒容密闭容器N(如图II)中，分别加入a molA和a molB，起始时两容器体积均为V L，发生如下反应并达到化学平衡状态：2A(?) + B(?) xC(g)； AH0o平衡时M中A、B、C的物质的量之比为1 ： 3 ： 4。下列判断正确的是onN 图A. x =4B. 若N中气体的密度如图III所示，则A、B有一种是气态mC. 若A为气体，B为非气体，则平衡 图I时 M ， N 中 C 的物质的量相等D.若A、B均为气体，平衡时M中A的转化率小于N中A的转化率4-3、一定温度下，有可逆反应：2A(g)+2B(g) = C(g)+3D(g)； A

6、H0o 现将2molA和2molB充入体积为V的甲容器，将2molC和6molD充入乙容器并使乙容器在反应开始前的体积为2V(如图1)。关于两容器中反应的说法正确的是：A.甲容器中的反应一定先达到化学平衡状态B两容器中的反应均达平衡时，平衡混合物中各组份的体积百分组成相同，混合气体的平均相对分子质量也相同C. 两容器达平衡后升高相同的温度，两容器中物质D的体积分数随温度变化如图2D. 在甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲中物质C的浓度是乙中物质C的浓 度的 2 倍4-4、已知 N2(g)+3H2(g=2NH3(g)，A H= 92KJ.mol-i。请回答: 在5OO0C、200atm和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN2和3molH2，充分反应后，放出的热量 (填“”“”“ = ” 92.4kJ。理由是为了有效提高氢气的转化率，实际生产中宜采取的措施有A、降低温度B、最适合催化剂活性的适当高温 C、增大压强D、降低压强E、循环利用和不断补充氮气F、及时移出氨 该反应的平衡常数表达式K=，当温度升高时，K值 (增大、减小、无影响)，其原因是。若保持温度不变，增大压强，K

7、值 (增大、减小、无影响)，其原因是。 某温度下向一压强不变的密闭容器中充入lmolN2和3molH2，当反应达到平衡时，再向容器中充入1molN2和3molH2，此时N2的转化率 (增大、减小、不变)。 某温度下向一压强不变的密闭容器中充入1molN2和3molH2，当反应达到平衡时，再向容器中充入一定量的惰性气体，此时n2的转化率 (增大、减小、不变)。4-5已知一定温度时，2S0 (g)+0 (g)=2S0 (g)H=197kJ/mol。在此温度下，向甲、2 2 3乙两个固定容积的密闭容器中分别通入2molSO、ImolO和lmol SO、0.5mol0，反应达2 2 2 2到平衡状态时放出的热量分别为Q和Q，则下列关系正确的是甲乙A. Q =0.5QB.Q 0.5QCQ Q =197kJ D.Q =Q乙甲乙甲乙 甲甲 乙197kJ4-6 有如下反应 2SO 2 ( g) +O2 ( g) 2SO 3 ( g)， H=-197KJ/mol ，同温下，往 体积相同的密闭容器A、B中分别充入2molSO 2、lmolO2和lmol SO2、0.5molO2、lmolSO 3，当它们分

8、别达到平衡时放出的热量为Q1KJ和Q2 KJ，则下列比较正确的是()A. Q1=2Q2=197KJC. 2Q 2 V Q1 V 197KJB. Q1 =2Q2V 197KJD. Q1 V 2Q2 V 197KJ4-7 已知 298 时，2SO (g)+O (g)2SO (g) ； H = -197kJ mol-i。在相同温度和压223强下，向密闭容器中通入2molSO和1 molO，达到平衡时放出热量为Q1；向另一个体积2 2相同的容器中通入1molSO、0.5molO和2 21molSO，达到平衡时放出热量为Q2。则下列关系正确的是()3A. Q2Q1197kJB. Q2=Q1=197kJC. Q1Q2197kJD. Q1=Q2197kJ4-8 已知 298K，101 kPa 时，2SO (g) +O (g)-二2SO (g) ； H= 197 kJ mol-1。在相_223同温度和压强下，向密闭容器中通入2 mol SO和1 mol O，达到平衡时，放出热量为2 2Q，向另一个体积相同的容器中通入1 mol SO、0.5 mol O和1 mol SO，达到平衡时放 出热量为Q，则下

9、列关系正确的是()2232A. QQ197 kJ mol-12 1B. Q =Q =197 kJ mol-12 1C. QQ197 kJ mol-11 2D. Q =Q 197 kJ mol-12 14-9在恒温、恒容下，发生如下反应：2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g),现从两条途径分别建立平衡，途径I： A、B的起始浓度均为2 molL1途径II : C、D的起始浓度分别为2 molL1和 6 molL1 ，以下叙述正确的是()【解析】因为平衡的建立和途径是无关的，所以途径II中相当于是A、B的浓度都是4mol/L，容器容 积相同，所以途径II中压强大，反应快，A不正确。由于反应前后体积不变，所以在反应过程中压强 是不变的，即途径II所得混合气体的压强是途径I所得混合气体的压强的2倍，B不正确。反应前后 体积不变，而起始A和B的浓度之比都是1 ： 1 的,所以在这2种条件下所得到的平衡状态是等效的, 因此C正确，D错误。答案是CoA. 达到平衡时，途径I的反应速率等于途径II的反应速率B. 达到平衡时，途径I所得混合气体的压强等于途径II所得混合气体的压强C. 两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量相同D. 两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量不相同答案1-1B1-2C

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