化學(xué)等效平衡

1、 化學(xué)等效平衡等效平衡問題：對于同一可逆反響，在同一相同條件下，無論反響是從正反響開始、還是從逆反響開始或從中間態(tài)開始，以一定的配比投入物質(zhì)，那么可以到達相同的平衡狀態(tài)。例如，在同一相同條件下： N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 配比1單位mol： 1 3 0配比2單位mol： 0 0 2配比3單位mol： 0.5 1.5 1以上3種配比投入物質(zhì)，可以到達相同的平衡狀態(tài)。在到達化學(xué)平衡狀態(tài)時，任何相同組分的百分含量體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)等均相同.一、等效平衡概念在一定條件恒溫恒容或恒溫恒壓下，同一可逆反響體系，不管是從正反響開始，還是從逆反響開始，在到達化學(xué)平衡狀態(tài)時，任

2、何相同組分的百分含量體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)等均相同，這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡。注意：1外界條件相同：恒溫、恒容，恒溫、恒壓。 2“等效平衡與“完全相同的平衡狀態(tài)不同： “等效平衡只要求平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量分數(shù)或體積分數(shù)對應(yīng)相同，各組份的濃度、物質(zhì)的量、反響的速率、壓強等可以不同。3平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關(guān)，而與途徑無關(guān)，只要物料相當，就到達相同的平衡狀態(tài)。二、等效平衡的分類和判斷方法一：恒溫、恒容條件下對反響前后氣體分子數(shù)發(fā)生變化的反響即V0的體系：判斷方法：極值等量即等效恒溫、恒容時，根據(jù)化學(xué)方程式中計量系數(shù)比換算到同一邊時，反響物或生成物中同一組分的物質(zhì)的量完全相同，那么互

3、為等效平衡。此時一般不考慮反響本身的特點，計算的關(guān)鍵是換算到同一邊后各組分要完全相同。特點：兩次平衡時各組分的百分含量、物質(zhì)的量、濃度均相同全等平衡.【例1】定溫定容下，可逆反響N2(g) +3H2(g)2NH3(g)按以下四種不同投料方式到達平衡后，N2的體積分數(shù)都相等，請?zhí)顚懴旅娴目崭瘛?N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡時nNH3/mol起始量投料1/ mol： 1 3 0 a等效于投料2/ mol： 0 等效于投料3/ mol： 4/3 等效于投料4/ mol： a b c a、b、c取值必須滿足的一般條件是用兩個方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c： 、

4、。二：恒溫、恒容條件下對反響前后氣體分子數(shù)不發(fā)生變化的反響即V=0的體系：判斷方法：極值等比即等效恒溫、恒容時，對于反響前后氣體分子數(shù)不變的可逆反響，不同的投料方式如果根據(jù)化學(xué)方程式中計量系數(shù)比換算到同一邊時，只要反響物或生成物中各組分的物質(zhì)的量的比例相同，即互為等效平衡。此時的反響特點是無體積變化，計算的關(guān)鍵是換算到同一邊后各組分只需要物質(zhì)的量之比相同即可。特點：兩次平衡時各組分的百分含量相同，但物質(zhì)的量、濃度按比例變化等比平衡.【例2】定溫定容下，可逆反響H2(g) + I2(g)2HI(g)按以下四種不同投料方式到達平衡后，H2的體積分數(shù)都相等，請?zhí)顚懴旅娴目崭?。H2(g) + I2(g

5、) 2HI(g) 平衡時nHI/mol起始量投料1/ mol： 1 2 0 a等效于投料2/ mol： 0 1 等效于投料3/ mol： 0 1 等效于投料4/ mol： a b c a、b、c取值必須滿足的一般條件是 。練習：在一個固定容積的密閉容器中，保持一定的溫度進行以下反響： 參加1mol H2和2mol Br2時，到達平衡后生成a mol HBr見下表項，在相同條件下，且保持平衡時各組分的體積分數(shù)不變，對以下編號的狀態(tài)，填寫下表中的空白。三恒溫、恒壓條件下：判斷方法：極值等比即等效在恒溫恒壓時，可逆反響以不同的投料方式進行反響，如果根據(jù)化學(xué)方程式中計量系數(shù)比換算到同一邊時，只要反響物

6、或生成物中各組分的物質(zhì)的量的比例相同，即互為等效平衡。特點：兩次平衡時各組分的百分含量、濃度相同，但物質(zhì)的量按比例變化等比平衡.【例3】在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定的溫度和壓強，進行以下反響：N2(g) +3H2(g)2NH3(g)。參加1molN2和4molH2時，到達平衡后生成amol，在相同溫度、壓強下，保持平衡時各組分的體積分數(shù)不變。請?zhí)顚懴旅娴目崭瘛2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡時nNH3/mol起始量投料1/ mol： 1 4 0 a等效于投料2/ mol： 1.5 6 0 等效于投料3/ mol： 1 0.5a 等效于投料4/ mol： m

7、gg4m 【例4】在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定的溫度和壓強，進行以下反響：N2(g) +3H2(g)2NH3(g)。參加1molN2和3molH2時，到達平衡后生成amol，在相同溫度、壓強下，保持平衡時各組分的體積分數(shù)不變。請?zhí)顚懴旅娴目崭?。N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡時nNH3/mol起始量投料1/ mol： 1 3 0 a等效于投料2/ mol： 2 6 等效于投料3/ mol： 1 等效于投料4/ mol： a b c a、b、c取值要滿足的條件是： 由上述討論可知，最初投料方式與化學(xué)方程式計量系數(shù)比不一致時，各投料方式中的結(jié)果都是唯一值，而如果

8、最初投料方式與化學(xué)方程式計量系數(shù)比一致時，各投料方式中的結(jié)果不一定是唯一值。練習：1、2003年江蘇卷:恒溫、恒壓下，在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反響：A(g)+B(g) C(g)(1)假設(shè)開始時放入1molA和1molB，到達平衡后，生成a molC，這時A的物質(zhì)的量為 mol(2)假設(shè)開始時放入3molA和3molB，到達平衡后，生成C的物質(zhì)的量為 mol(3)假設(shè)開始時放入x molA、2 molB和1 molC，到達平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別是ymol和3amol，那么x mol，y mol。平衡時，B的物質(zhì)的量 。甲：大于2mol 乙：等于2mol丙：小于2mol ?。嚎赡艽笥?、

9、等于或小于2mol做出此判斷的理由是 (4)假設(shè)在(3)的平衡混合物中再參加3molC，待再次到達平衡后C的物質(zhì)的量分數(shù)是 。：假設(shè)維持溫度不變，在一個與反響前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生上述反響。(5)開始時放入1molA和1molB到達平衡后生成bmolC。將b與(1)小題中的a進行比擬 。甲：ab 乙：ab丙：ab ?。翰荒鼙葦Ma和b的大小做出此判斷的理由是 。2、(2007年高考理綜四川卷)向某密閉容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g)，發(fā)生反響：COH2O(g)CO2H2。當反響到達平衡時，CO的體積分數(shù)為x。假設(shè)維持容器的體積和溫度不變，超始物質(zhì)按以下四種配比

10、充入該容器中，到達平衡時CO的體積分數(shù)大于x的是( )(A)0.5 mol CO2 mol H2O(g)1 mol CO21 mol H2 (B)1 mol CO1 mol H2O(g)1 mol CO21 mol H2(C)0.5 mol CO1.5 mol H2O(g)0.4 mol CO20.4 mol H2 (D)0.5 mol CO1.5 mol H2O(g)0.5 mol CO20.5 mol H23、在密閉容器中，參加3mol A和1mol B，一定條件下發(fā)生反響3AgBg 2CgDg，達平衡時，測得C的濃度為w mol/L，假設(shè)保持容器中壓強和溫度不變，重新按以下配比作起始物質(zhì)

11、，到達平衡時，C的濃度仍然為w mol/L的是A 6mol A2mol B B 1.5mol A0.5mol B1mol C0.5mol DC 3mol A1mol B2mol C1molD 2mol C1mol D4、一定溫度下可逆反響：A(s)2B(g)2C(g)D(g)；H0?，F(xiàn)將1mol A和2mol B參加甲容器中，將4mol C和2mol D參加乙容器中，此時控制活塞P，使乙的容積為甲的2倍，t1時兩容器內(nèi)均到達平衡狀態(tài)如圖1所示，隔板K不能移動)。以下說法正確的選項是圖1 圖2 圖3A 保持溫度和活塞位置不變，在甲中再參加1mol A和2mol B，到達新的平衡后，甲中C的濃度是

12、乙中C的濃度的2倍B 保持活塞位置不變，升高溫度，到達新的平衡后，甲、乙中B的體積分數(shù)均增大C 保持溫度不變，移動活塞P，使乙的容積和甲相等，到達新的平衡后，乙中C的體積分數(shù)是甲中C的體積分數(shù)的2倍D 保持溫度和乙中的壓強不變，t2時分別向甲、乙中參加等質(zhì)量的氦氣后，甲、乙中反響速率變化情況分別如圖2和圖3所示t3前的反響速率變化已省略轉(zhuǎn)化率練習題平衡轉(zhuǎn)化率假設(shè)要求某一時刻的轉(zhuǎn)化率只要把平衡時的反響物濃度或物質(zhì)的量改為某一時刻的反響物濃度或物質(zhì)的量即可。1、在一容積可變的密閉容器中，通入1molX和3molY，在一定條件下發(fā)生如下反響：X(g)+3Y(g) 2Z(g)，到達平衡后，Y的轉(zhuǎn)化率為

13、a%，然后再向容器中通入2molZ，保持在恒溫恒壓下反響，當?shù)竭_新的平衡時，Y的轉(zhuǎn)化率為b%。那么a與b的關(guān)系是 Aab Bab Cab D不能確定2、10.在體積可變的密閉容器中，反響mA氣+nB固 pC氣到達平衡后，壓縮容器的體積，發(fā)現(xiàn)A的轉(zhuǎn)化率隨之降低。以下說法中，正確的選項是 Am+n必定小于P Bm+n必定大于P Cm必定小于P Dn必定大于p3、一定量混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反響：xA(氣)+yB(氣) nC(氣)，到達平衡后，測得A氣體的濃度為0.5mol/L。保持溫度不變將容器的容積擴大1倍，再達平衡時，測得A氣體的濃度為0.3mol/L，那么以下表達中正確的選項是 A、x

14、+y<n B、該化學(xué)平衡向右移動 C、B的轉(zhuǎn)化率增大 D、C的體積分數(shù)減小4、一定溫度下，在一個體積可變的密閉容器中參加2 molH2和2 molN2，建立如下平衡： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)相同條件下，假設(shè)向容器中再通入1 mol H2和，1 molN2又到達平衡那么以下說法正確的選項是 ANH3的百分含量不變 BN2的體積分數(shù)增大 CN2的轉(zhuǎn)化率增大 DNH3的百分含量增大5、某溫度下的密閉容器中發(fā)生如下反響：2M(g)+N(g) 2Eg，假設(shè)開始時只充入2 mol E(g),達平衡時，混合氣體的壓強比起始時增大了20%；假設(shè)開始時只充入2 mol M和1 mol N

15、的混合氣體，那么達平衡時M的轉(zhuǎn)化率為 A20% B.40% C.60% D.80% 化學(xué)平衡圖象1、在密閉容器,一定條件下進行反響,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)假設(shè)增大壓強或升高溫度,重新到達平衡,變化過程均如下圖,那么對該反響表達正確的選項是( )第1題圖A、 正反響是吸熱反響 B、逆反響是吸熱反響 C、m+n>p+q D、m+n<p+q第2題圖2、600，ABC三種氣體在密閉容器中，濃度變化情況如下圖，僅從圖上分析不能得出有關(guān)A的結(jié)論的是( )A、A是反響物 B、前4分鐘，A的分解率是0.1mol/(L.min) C、4分鐘后，假設(shè)升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率增大 D、

16、4分鐘后，假設(shè)增大壓強，A的轉(zhuǎn)化率減小3、對于可逆反響，A2(g)+3B2(g) 2AB3g,H<0正反響放熱，以下圖像不正確的選項是( )第4題圖4、可逆反響2A+B2CgH<0；，隨溫度變化氣體平均相對分子質(zhì)量如下圖，那么以下表達正確的選項是A、A和B可能都是固體 B、A和B一定都是氣體 C、假設(shè)B為固體，那么A一定是氣體 D、A和B可能都是氣體第5題圖5、某可逆反響在密閉容器中進行： A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)放熱反響，圖中曲線b代表一定條件下該反響的過程，假設(shè)使曲線b變?yōu)榍€a，可采取的措施是A、增大A的濃度 B、縮小容器的容積 C、參加催化劑 D、升高溫度

17、第6題圖6、今有Xg+Y(g) 2Z(g); H<0從反響開始經(jīng)過t1后到達平衡狀態(tài),t2 時由于條件改變,平衡受到 破壞,在t3時又到達平衡,據(jù)右圖答復(fù):從t2t3的曲線變化是由哪種條件引起的 A、增大X或Y的濃度 B、增大壓強 C、增大Z的濃度 D、升高溫度第7題圖7、由可逆反響繪出圖像如圖，縱坐標為生成物在平衡混合物中的百分含量，以下對該反響的判斷正確的選項是 A、反響物中一定有氣體 B、生成物中一定有氣體 C、正反響一定是放熱反響 D、正反響一定是吸熱反響第8題圖8在密閉容器中進行以下反響：M(g) + N(g) R(g) + 2L此反響符合右圖，以下表達正確的選項是 A 正反響吸熱 ，L是氣體 B正反響吸熱， L是固體 C正反響放熱 ，L是氣體 D正反響放熱 ，L是固體或液體第9題圖9、反響mA(s) + nB