等效平衡原理及其應(yīng)用教案

高高等效平衡原理及其應(yīng)用1等效平衡原理相同條件下，同一可逆反應(yīng)體系，不管從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，在達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，同種物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù))相同，這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。也就是所謂的等效平衡原理。由于化學(xué)平衡狀態(tài)與條件有關(guān)，而與建立平衡的途徑無(wú)關(guān)。因而，同一可逆反應(yīng)，從不同的狀態(tài)開始，只要達(dá)到平衡時(shí)條件(度、濃度、壓強(qiáng)等)完全相同，則可形成等效平衡。如恒溫恒容下，可逆反應(yīng)：2SO＋O

2SO

(1)2mol1mol0mol(2)0mol0mol2mol(3)0.5mol0.25mol1.5mol(1)從反應(yīng)開始，(2)從逆反應(yīng)開始，(3)從逆反應(yīng)同時(shí)開始，由于1)、、三種情況果按方程式的系數(shù)關(guān)系折算成同一方向的反應(yīng)物，對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量均相[如將2)(3)算為(1)]因此三者為等效平衡。2等效平衡規(guī)律(1)在溫、恒容條件下，對(duì)于反應(yīng)前Δν≠0的可逆反應(yīng)，只改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如g通過(guò)可逆反應(yīng)的系數(shù)比換算成同一方向的物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則達(dá)平衡后與原平衡等效。(2)在溫、恒容條件下，對(duì)于反應(yīng)前Δν＝0的可逆反應(yīng)，改變起始加入情況，只要通過(guò)可逆反應(yīng)g的系數(shù)之比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則達(dá)平衡后與原平衡等效。(3)在溫恒壓條件下改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量只要按系數(shù)換算成同一方向的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則達(dá)平衡后與原平衡等效。3運(yùn)用等效平衡原理解題的關(guān)鍵(1)準(zhǔn)判斷出兩狀態(tài)為等效平衡狀態(tài)。(2)分是恒溫、恒容條件下的等效平衡還是恒溫、恒壓下的等效平衡。4等效平衡的應(yīng)用對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng)，在恒溫條件下，涉及容積、壓強(qiáng)及平衡移動(dòng)方向判斷的問(wèn)題時(shí)，可設(shè)計(jì)一些等效平衡的中間狀態(tài)來(lái)求解利用這些等效的過(guò)渡平衡狀態(tài)來(lái)分析能降低思維難度具有變難為易、變抽象為直觀的作用。催化劑[證]

向某密閉容器中充入molCO和2molHO(g)發(fā)生反應(yīng)：HO(g)CO＋H。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，CO體積分?jǐn)?shù)為x。若維持容器的體積和溫度不變，起始物質(zhì)按下列四種配比充入該容器中，達(dá)到平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)大的是()A0.5molCO＋2molHO(g)＋1molCO＋molH

B1molCO＋1molHO(g)＋1molCO＋molH

C0.5molCO＋1.5molHO(g)0.4molCO＋4molHD0.5molCO＋1.5molHO(g)0.5molCO＋5molH

[析]

這是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng)，加入CO和HO的物質(zhì)的量之比為1∶時(shí)，即為等效平衡，

CO體積分?jǐn)?shù)為x，由此可知AD中CO的體積分?jǐn)?shù)為；相當(dāng)于加入molCO和2molHO(g)即相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上再1CO體積分?jǐn)?shù)大相當(dāng)于加0.9mol1.9O(g)，即相當(dāng)于在molCO1.8molHO(g)的基礎(chǔ)上原平衡等效加入molHO(g)所以體積分?jǐn)?shù)小于。[答案]B1在一恒溫、恒容的密閉容器中有如下平衡I(g)

2HI(g)，已HI起始濃度均是0.10molL，達(dá)到平衡時(shí)HI的濃度0.16mol·L。若I的起始濃度均變?yōu)?.20·L，則平衡時(shí)H濃度是()A0.16mol·L

B0.08mol·LC0.04mol·L

D0.02mol·L

解析：運(yùn)用等效平衡規(guī)律處理。假設(shè)第一種情況反應(yīng)體系的體積為V第二種情況反應(yīng)體系的體積為2V，則在等溫條件下，兩者建立等效平衡。其中平衡濃度相同，為0.02mol·(第一種情況平衡時(shí)HI的度為0.16molL可推知H轉(zhuǎn)化濃度為molL則平衡濃度為0.02mol·L)這樣，由第二種情況的體積為2V壓到VL時(shí)，平衡不移動(dòng)但H、和HI的濃度均增大2倍，所以H平衡濃度為0.04molL。答案：C2某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A(g)＋B(g)2C(g)到平衡時(shí)，、和C的物質(zhì)的量分別為4mol、mol和mol。保持溫度和壓強(qiáng)不變，對(duì)平衡混合物中三者的物質(zhì)的量作如下調(diào)整，可使平衡右移的是()A均減半B均加倍C均增加1molD．均減1mol解析：原平衡AB、物質(zhì)的量之比為1∶2，選A、B“均減半原平衡比例一致為恒溫恒壓條件下的等效平衡因此平衡不移動(dòng)C可設(shè)想為兩步加入第次加入1molA0.5B1mol，此時(shí)平衡不移動(dòng)，第二次再加入mol此法與一次性各加入1mol等)增加反應(yīng)物B的濃度，平衡正向移動(dòng)。D均減小mol也可設(shè)想為兩步進(jìn)行，先將小1mol、減小0.5mol、減小1mol此時(shí)平衡不移動(dòng)，再將B小mol，減反應(yīng)物B的度，平衡逆向移動(dòng)。

答案：C3一定溫度下2molSO1O入一定容積的密閉容器里生下反應(yīng)＋O

催化劑2SO當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在該容器中維持溫度不變，令abc分別代表初始入的SO、SO的物質(zhì)的量。如果ab、取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時(shí)的完全相同。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)a0b＝，c________mol。(2)a0.5mol則b＝和c＝________mol(3)ab取值必須滿足的一般條件是(用兩個(gè)方程式表示，其中一個(gè)只a和c，一個(gè)只b和c)________________________。解析：2SO＋O

2SO一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng)，它在定溫、定容下由2mol、1O0molSO建立起了化學(xué)平衡狀態(tài)。若要在同溫、同容且容積固定(SO)為mol(O)為、n(SO)為c的條件下，建立起與上述相同的化學(xué)平衡狀態(tài)，也就是下述五種不同情況均能建立起相同的化學(xué)平衡狀態(tài)：

①2SO＋O

2SO④2SO＋

2SO

c2mol1mol0(a＋)b＋02②2SO＋O

2SO⑤2SO＋

2SO

002mol00(c＋)(c＋b)③2SO＋O

2SO(a∶b∶1)abc由②⑤知，a＝b＝0、c＝；c由①④知ac＝、b＝2若a0.5則c＝，b＝。1答案：(1)2(2)0.251.5(3)a＋＝2，＋c＝24在一固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下進(jìn)行反應(yīng)2B(g）已知加入1molA和3molB且達(dá)到平衡后，生成aC。(1)達(dá)平衡時(shí)，反應(yīng)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)是_______(用字母a表示)。(2)在同的實(shí)驗(yàn)條件下，若在同一容器中改為加入2A和6molB，達(dá)到平衡后，的物質(zhì)量為________mol(用字表示此時(shí)C在反應(yīng)混合氣體中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______(“增大“不變”)(3)在同實(shí)驗(yàn)條件下，若在同一容器中改為加入molA和8molB若要求平衡后C反應(yīng)混合氣體