化學(xué)平衡中常用幾種解題方法全解_第1頁
化學(xué)平衡中常用幾種解題方法全解_第2頁
化學(xué)平衡中常用幾種解題方法全解_第3頁
化學(xué)平衡中常用幾種解題方法全解_第4頁
化學(xué)平衡中常用幾種解題方法全解_第5頁
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文檔簡介

化學(xué)均衡中常用的幾種解題方法.等價轉(zhuǎn)變(等效均衡)法(一)等效均衡的看法和含義體積為1L的兩個密閉容器中均發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)≒CO2(g)+H2(g),在一個容器中充入0.01molCO(g)和0.01molHO(g),在另一個容器中充入0.01molCO(g)和0.01molH(g),222在溫度為800℃,均達(dá)到化學(xué)均衡。恒溫恒容CO(g)+H2O(g)≒CO2(g)+H2(g)門路1:初步0.01mol0.01mol00均衡0.004mol0.004mol0.006mol0.006mol門路2:初步000.01mol0.01mol均衡0.004mol0.004mol0.006mol0.006mol恒溫恒壓可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)≒2NH3(g)第一種投料開始1mol3mol0均衡態(tài)Ⅰ第二種投料開始1.5mol4.5mol1mol均衡態(tài)Ⅱ在每個均衡狀態(tài)中,NH3在均衡混雜物中都有個百分含量,這兩個百分含量在均衡Ⅰ和均衡Ⅱ中相等。在同樣條件下,同一可逆反應(yīng),不論從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始或從正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時開始達(dá)到均衡時,同種物質(zhì)的百分含量(體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))相同的化學(xué)均衡互稱等效均衡,....(二)成立等效均衡應(yīng)滿足的條件以及等效均衡的特色可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)≒pC(g)第一種投料開始ab0均衡態(tài)Ⅰ第二種投料開始xyz均衡態(tài)Ⅱx+mz/py+nz/p0采納極限轉(zhuǎn)變法,將兩種不同樣初步投料,依據(jù)化學(xué)計量,變換成方程式同一邊物質(zhì)的用量.第一各種類,恒溫恒容條件,對于不等體積(反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)和不等)的可逆反應(yīng)。成立等效均衡,兩種初步投料應(yīng)滿足的條件:若同種物質(zhì)的用量相等即x+mz/p=a同時,y+nz/p=b,可逆反應(yīng)達(dá)到的兩個均衡屬于等量均衡。其特色是:在這兩個均衡中,同種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度、百分含量對應(yīng)相等(反應(yīng)初步的溫度等的,容積是等的,同種物質(zhì)的濃度是等的)。第二各種類,恒溫恒容條件時,對于等體積(反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)和相等)的可逆反應(yīng)。成立等效均衡,兩種初步投料應(yīng)滿足的條件:若對應(yīng)物質(zhì)用量的比值相等即(x+mz/p):(y+nz/p)=a:b,可逆反應(yīng)達(dá)到的兩個均衡屬于比率均衡(相當(dāng)于恒溫恒壓下的等效均衡,其原由是均衡不受壓強(qiáng)影響).其特色是:在兩個均衡中,同種物質(zhì)的百分含量相等,同種物質(zhì)的物質(zhì)的量和濃度成比率存在倍數(shù)關(guān)系或相等(反應(yīng)初步的溫度等的,壓強(qiáng)是等的,對應(yīng)物質(zhì)的濃度是存在倍數(shù)關(guān)系)。例1.在一固定體積的密閉容器中,充入2molA和1molB,發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g)≒xC(g),達(dá)均衡后,C的體積分?jǐn)?shù)為W%,若保持容器容積和溫度不變,按0.6molA、0.3molB和1.4molC為初步配比投入,達(dá)均衡后,C的體積分?jǐn)?shù)也為W%,則x的值為()A.1B.2C.3D.4【解析】看題意多數(shù)學(xué)生以為這是“恒溫恒容”條件下的等效均衡問題,常用極端假設(shè)法,即完滿計算到A、B這兩種反應(yīng)物一端,即有0.6+1.4×2/x=2,或0.3+1.4×1/x=1,得x=2,應(yīng)選B。可是還應(yīng)試慮到等效均衡的另一種狀況,即定溫、定容條件下對于反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)不變的可逆反應(yīng),只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量之比與原初步量之比對應(yīng)同樣,則兩均衡等效,即為當(dāng)x=3時的狀況,因此此題正確答案應(yīng)為B、C。例2.在恒溫恒容的條件下,有反應(yīng)2A(g)+2B(g)≒C(g)+3D(g),現(xiàn)從兩條門路分別成立均衡。門路I:A、B的初步濃度均為2mol·L-1;門路II:C、D的初步濃度分別為2mol/L和6mol/L,則以下下表達(dá)正確的選項是( )A.兩門路最后達(dá)到均衡時,系統(tǒng)內(nèi)混雜氣的百分構(gòu)成同樣B.兩門路最后達(dá)到均衡時,系統(tǒng)內(nèi)混雜氣的百分構(gòu)成不同樣C.達(dá)均衡時,門路I的反應(yīng)速率v(A)等于門路II的反應(yīng)速率v(A)D.達(dá)均衡時,門路I所得混雜氣的密度為門路II所得混雜氣密度的1/2.【解析】在恒溫恒容下,對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量比率與原均衡的同樣,門路Ⅰ、Ⅱ所成立的兩均衡就是等效均衡(相當(dāng)于恒溫恒壓下的等效均衡,其原由是反應(yīng)前后氣體體積不變,壓強(qiáng)對該均衡無影響)。第三各種類,恒溫恒壓時,任意(不論反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)能否相等)的可逆反應(yīng)。(1)成立等效均衡,兩種初步投料應(yīng)滿足的條件:若對應(yīng)物質(zhì)用量的比值相等,即(x+mz/p):(y+nz/p)=a:b,可逆反應(yīng)達(dá)到的兩個均衡時屬于比率均衡,其特色是:在兩個均衡中,同種物質(zhì)的含量、物質(zhì)的量濃度相等。同種物質(zhì)的物質(zhì)的量存在倍數(shù)關(guān)系。例3.(03年全國)某溫度下,在容器可變的容器中,反應(yīng)2A(g)+B(g)≒2C(g)達(dá)到均衡時,A、B和C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol和4mol。保持溫度和壓強(qiáng)不變,對均衡混雜物中三者的物質(zhì)的量作以下調(diào)整,可使均衡右移的是()A.均減半B.均加倍C.均增添1molD.均減小1mol【解析】此題觀察了上述規(guī)律中“定溫定壓”條件下的等效均衡問題,選項A、B中均減半、均加倍時,各物質(zhì)的物質(zhì)的量的比值不變,三者比率為2:1:2,與題中比率一致,故為等效平衡,均衡不挪動。選項C均增添1mol時,可把B物質(zhì)分成兩次增添,即先增添0.5mol,第一次加入1molA、0.5molB、1molC,則A、B、C按物質(zhì)的量5:2.5:5=4:2:4,故與已知條件等效,此時均衡不挪動,再在此基礎(chǔ)上再增添0.5molB,提升反應(yīng)物B的濃度,則均衡右移。選項D中均減少1mol時,可把B物質(zhì)分成兩次減少,即先減少0.5mol,將A減小1mol,B減小0.5mol,C減小1mol,則A、B、C按物質(zhì)的量3:1.5:3=4:2:4,故與已知條件等效,此時均衡不挪動,再在此基礎(chǔ)上再減少0.5molB,降低反應(yīng)物B的濃度,均衡向左挪動,故此題應(yīng)選C?!練w納總結(jié)】判斷兩種初步投料所成立的均衡能否為等效均衡的方法一是看外界條件是恒溫恒容,還是恒溫恒壓;二是看反應(yīng)前后氣體分子化學(xué)計量數(shù)能否相等;三是使用極限轉(zhuǎn)變的方法將兩種不同樣初步投料按化學(xué)計量數(shù)變換為方程式同一半邊的物質(zhì)的用量,再觀察相關(guān)物質(zhì)的用量能否相等或成比率。均衡等效,轉(zhuǎn)變率不用然同樣.①假如從不同樣方向成立的等效均衡,物質(zhì)的轉(zhuǎn)變率必定不同樣,如在某溫度下的密閉定容容器中發(fā)生反應(yīng)2M(g)+N(g)=2E(g),若初步時充入2molE,達(dá)到均衡時氣體的壓強(qiáng)比初步時增大了20%,則E的轉(zhuǎn)變率是40%;若開始時充入2molM和1molN,達(dá)到均衡后,M的轉(zhuǎn)變率是60%。②假如從一個方向成立的等效均衡,物質(zhì)的轉(zhuǎn)變率同樣,如恒溫恒壓容器中發(fā)生反應(yīng)2E(g)=2M(g)+N(g),若初步時充入2molE,達(dá)到均衡時M的物質(zhì)的量為0.8mol,則E的轉(zhuǎn)變率是40%;若開始時充入4molE,達(dá)到均衡后M的物質(zhì)的量為1.6mol,則E的轉(zhuǎn)變率仍為40%。(三).等效均衡的應(yīng)用(運(yùn)用等效均衡解決非等效均衡的問題)可以先虛假一個等效均衡,在等效均衡的基礎(chǔ)上再回到題設(shè)條件,問題就水到渠成了。例4.(05年江蘇)必定溫度下,在恒容密閉容器中發(fā)生以下反應(yīng):2A(g)+B(g)≒3C(g),若反應(yīng)開始時充入2molA和2molB,達(dá)到均衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。其余條件不變時,若按以下四種配比作為初步物質(zhì),均衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%的是( )A.2molCB.2molA、1molB和1molHe(不參加反應(yīng))C.1molB和1molCD.2molA、3molB和3molC【解析】此題觀察了上述“定溫、定容”條件下的等效均衡規(guī)律中的第2類等效均衡問題。第一把各選項中的C都折算成A和B,再與題干比較較。選項A中把“2molC”完滿轉(zhuǎn)變成“4/3molA和2/3molB”,可假想分兩步進(jìn)行,第一次先加入4/3molA和4/3molB,與題干中比率一致,與原均衡等效,均衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%,第二次再移走2/3molB,會使均衡逆向挪動,A的物質(zhì)的量增添(但總物質(zhì)的量減?。示夂驛的體積分?jǐn)?shù)大于a%;選項B中所充入的“1molHe”不可以改變各組分分壓,對均衡無影響,只要解析加入“2molA、1molB”的狀況即可,其解析原理與選項A近似,故均衡后A的體積分?jǐn)?shù)也大于a%;選項C中把“1molB和1molC”完滿轉(zhuǎn)變成“4/3molA和5/3molB”,也可假設(shè)分批加入,第一次先加入4/3molA和4/3molB,與原均衡等效,均衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%,第二次再加入1/3molB,會使均衡正向挪動,A的物質(zhì)的量減?。ǖ偽镔|(zhì)的量增添),故均衡后A的體積分?jǐn)?shù)小于a%;選項D中把“2molA、3molB和3molC”完滿轉(zhuǎn)變成“4molA和4molB”,與原均衡等效,均衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。故切合題意的為AB。例5.在必定溫度下,向容積固定不變的密閉容器中充入amolNO2發(fā)生以下反應(yīng)2NO(g)≒N2O4(g),達(dá)均衡后再向容器中充入amolNO2,達(dá)到新均衡后,與本來的均衡比較錯誤的選項是( )A.相對均勻分子質(zhì)量增大B.NO2的轉(zhuǎn)變率提升C.系統(tǒng)的顏色變深D.NO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大【解析】相關(guān)“等效均衡”問題,一般都假設(shè)過程:設(shè)原均衡在成立前初始時,只放入NO2其物質(zhì)的量是amol,此時容器的體積為VL,再加入的NO2是amol,此時容器的體積為2VL,兩種狀況下在等溫等壓條件下成立的均衡狀態(tài)是同樣的(即等效均衡),此時NO2的體積分?jǐn)?shù)同樣。再把容器的體積由2VL壓縮為VL時(因為題設(shè)條件是等溫等容,因此需把假設(shè)過程的虛設(shè)體積恢復(fù)至原體積),該可逆反應(yīng)的原均衡會發(fā)生正向挪動,再成立新的均衡狀態(tài),此時反應(yīng)物NO2的體積分?jǐn)?shù)會比原均衡減小,NO2的轉(zhuǎn)變率比原均衡增大,混雜氣體的均勻相對分子質(zhì)量增大,故D選項錯誤.【歸納總結(jié)】此題的解題方法為放大減小法,該方法合用于:初步投入的物質(zhì)的量存在必定的倍數(shù)關(guān)系,它指的是將反應(yīng)容器的體積擴(kuò)大必定的倍數(shù),讓初步物質(zhì)的濃度同樣,則在必定的條件下,可成立同樣的均衡態(tài)。此后,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行壓縮,使其還原為本來的濃度,解析在壓縮過程中,均衡如何挪動,再依據(jù)勒沙特列原理,解析相關(guān)量的變化狀況?,F(xiàn)就“圖示”法成立等效均衡,在化學(xué)均衡習(xí)題中的運(yùn)用解析以下,可逆反應(yīng)2SO(g)+O2(g)≒2SO3(g)等溫等壓2molSO2復(fù)制A22抽開B中隔板222molSO2molSO即4molSO、2molO1molO21molO21molO2成立的均衡A1LB2L變加C2L為壓1L使等溫等容體積4molSO22molO2抽開B中隔板后均衡不會挪動,即A中各組分百分含量和CD中相1L同,因此A、C互為等效,C各組分物質(zhì)的量為A中的2倍。(2)C到D加壓,因為2SO(g)+O2(g)≒2SO3(g)反應(yīng)前后氣系統(tǒng)數(shù)和不相等,因此均衡將發(fā)生挪動,因此A和D不互為等效均衡。又如可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g)≒2HI(g)等溫等壓1mol2復(fù)制A22抽開B中隔板即2mol2、2molI2H1molH1molHH1molI21molI21molI2成立的均衡A1LB2L變加C2L為壓1L使等溫、等容體積2molH22molI2D1L(1)A和C是在等溫等壓下的均衡狀態(tài),B中隔板抽開后均衡不會發(fā)生挪動,A、C中各組分百分含量相等,因此A、C互為等效均衡,C各組分物質(zhì)的量是A中的2倍。(2)C到D加壓,因為H2(g)+I2(g)≒2HI(g)反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)之和相等因此C中均衡不挪動,因此A和D互為等效均衡,且D中各組分物質(zhì)的量是A中的2倍。例6.兩個體積同樣的密閉容器A、B,在A中充入SO2和O2各1mol,在B中充入SO2和O2各2mol,加熱到同樣溫度,有以下反應(yīng)2SO(g)+O2(g)≒2SO3(g),對此反應(yīng),下述不正確的選項是()A.反應(yīng)速率B>AB.SO2的轉(zhuǎn)變率B>AC.均衡時各組分含量

B=A

D.均衡時容器的壓強(qiáng)

B>A【解析】

比較1molSO22molSO21molO22molO2A1LB1L1molSO2抽開隔板2mol1molO2SO21molSO22molO21molO2狀態(tài)1狀態(tài)2可成立A的等效均衡狀態(tài)1和狀態(tài)2(狀態(tài)1和狀態(tài)2完滿同樣),A中SO2的轉(zhuǎn)變率與狀態(tài)2同樣,狀態(tài)2到B相當(dāng)與加壓,因為此可逆反應(yīng)反應(yīng)前后氣體計量數(shù)之和不等,因此均衡右移。因此SO2的轉(zhuǎn)變率:B>A中反應(yīng)速率:B>A,容器的壓強(qiáng):B>A。再利用減弱不等于除掉原理可判斷C錯誤。二.極值法(大于零原則)對于可逆反應(yīng),不論在什么狀況下,必定是反應(yīng)物與生成物共存的狀態(tài),即任何物質(zhì)的物質(zhì)的量均大于零。例9.在一個密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+H2(g)≒CO(g)+H2O(g),充入1molCO2和3molH2,在850℃時,達(dá)到均衡時生成0.75molCO,那么當(dāng)H2改為9mol,在上述條件下達(dá)到均衡時生成CO和H2O的物質(zhì)的量之和可能為()A1.2molB1.5molC1.8molD2.5mol〖解析〗CO2+H2CO+H2O變化xxxx均衡0.252.250.750.75在此基礎(chǔ)上,增添H2的用量,均衡右移,CO2的轉(zhuǎn)變率增大,CO.H2O的物質(zhì)的量均增大。設(shè)均衡挪動后,CO.H2O的物質(zhì)的量為a,則a>0.75+0.75=1.5。但CO2不可以完滿轉(zhuǎn)變,(若CO2完滿轉(zhuǎn)變,則a=2),故a<2。因此a的取值范圍:1.5<a<2。正確答案為C。例10.必定條件下,將10molH2(g)和1molN2(g)充入一密閉容器中,使其反N2(g)+3H2(g)≒2NH3(g),并達(dá)到均衡,則H2(g)的轉(zhuǎn)變率可能是( )A.25%;B.30%;C.35%;D.75%三.原子守恒法例11.將2molH2O和2molCO置于1L容器中,在必定條件下,加熱至高溫,發(fā)生以下可逆反應(yīng):2H2O(g)≒2H+O22CO+O2≒2CO衡濃度,但這兩種氣體不可以同時是和,或和。(填它們的分子式)..若均衡時O2和CO2的物質(zhì)的量分別為n(O2)平=amol,n(CO2)平=bmol。試求n(H2O)平=。(用含a、b的代數(shù)式表示)【解析】(1)題設(shè)情境中同時存在兩個反應(yīng)的化學(xué)均衡,涉及5種氣體。依據(jù)物質(zhì)守恒可以寫出3個關(guān)系式:H原子守恒:2n(H2O)平+2n(H2)平=4mol①O原子守恒:n(H2O)平+2n(O2)平+n(CO)平+2n(CO2)平=4mol②C原子守恒:n(CO)平+n(CO2)平=2mol③由①可知,n(H2O)平和n(H2)平兩個量是直接相關(guān)的,知其一,則知其二;由③可知,n(CO)和n(CO)的關(guān)系也是這樣。若同時n(HO)和n(H)平兩個量,或n(CO)平平2平2平2和n(CO2)平兩個量,實質(zhì)上只相當(dāng)于增添了一個已知條件。(2)將“n(O2)平=amol、n(CO2)平=bmol”代入②、③,即可求n(H2O)平。四.其余方法例12.在一個aL的密閉容器中,充入2molA氣體和1molB氣體,在必定條件下發(fā)生反n達(dá)均衡后,A的濃度減少到本來的1/2,混雜氣的均勻相對應(yīng):3A(g)+B(g)≒C(g)+2D(g),分子質(zhì)量增大了1/8倍,則反應(yīng)式中的n值為( )A.1B.2C.3D.4【解析】此題若按常例解法求解,則顯得煩雜,解題要點(diǎn)是要深入解析,發(fā)掘隱含條件,即從正反應(yīng)開始成立均衡后,混雜氣總質(zhì)量未變,而均勻相對分子質(zhì)量增大,這說明反應(yīng)后,氣體的物質(zhì)的量減少了,即相關(guān)系式n<,則有n<,應(yīng)選擇。+23+12A例13.在2L的密閉容器中,充有2molSO2和必定量的O2,發(fā)生以下反應(yīng):2SO2+O2≒2SO3,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到4min時,測得SO2為0.4mol,若反應(yīng)進(jìn)行到2min時,容器中SO2的物質(zhì)的量為( )C.大于1.6molD.小于1.2mol【牢固練習(xí)】一.運(yùn)用等效均衡的特色進(jìn)行解題1.在一個固定體積的密閉容器中,保持必定溫度進(jìn)行以下反應(yīng):H2(g)+Br2(g)≒2HBr(g)已知加入1moH2和2molBr2時,達(dá)到均衡后生成amolHBr(見下表已知項)在同樣的條件下,且保持均衡時各組分體積分?jǐn)?shù)不變,對以下編號①~③的狀態(tài),填寫表中空白:......已知初步狀態(tài)/mol均衡時HBrH2Br2HBr物質(zhì)的量編號n/mol120a①2402a②00.510.5a③mg(g≥2m)2g-4m(g-m)a【解析】在定溫定容下,H2(g)+Br2(g)≒2HBr(g)成立起化學(xué)均衡狀態(tài),從化學(xué)方程式可以看出,這是一個化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)。依據(jù)“等價變換”法,經(jīng)過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原均衡同樣,則達(dá)到均衡后與原均衡等效。①因為標(biāo)準(zhǔn)項中n(H2初步):n(Br2初步):n(HBr均衡)=1:2:a,將n(H2初步)=2mol,n(Br2初步)=4mol,代入上式得n(HBr均衡)=2a。②參照標(biāo)準(zhǔn)項可知,n(HBr均衡)=0.5amol,需要n(H2初步)=0.5mol,n(Br2初步)=1mol,n(HBr初步)=0mol。而此刻的初步狀態(tài),已有1molHBr,經(jīng)過等價變換此后,就相當(dāng)于初步時有0.5molH2和0.5molBr2的混雜物,為使n(H2初步):n(Br2初步)=1:2,則需要再加入0.5molBr2就可以達(dá)到了。故初步時H2和Br2的物質(zhì)的量應(yīng)為0mol和0.5mol。③設(shè)初步時HBr的物質(zhì)的量為xmol,變換成H2和Br2后,則H2和Br2的總量分別為(m+x/2)mol和(g+x/2)mol,依據(jù)(m+x/2):(g+x/2)=1:2,解得x=2(g-2m)。設(shè)均衡時HBr的物質(zhì)的量為ymol,則有1:a=(m+x/2):y,解得y=a(g-m)。例5.(04年北京)在必定溫定容的密閉容器中有以下均衡:H2(g)+I2(g)≒2HI(g),已知H2和I2的初步濃度均是0.10mol/L,達(dá)到均衡時HI的濃度為0.16mol/L,若H2和I2的初步濃度均變成0.20mol/L時,則均衡時的H2濃度(mol/L)是()【解析】此題仍運(yùn)用等效均衡規(guī)律辦理,仍假設(shè)第一種狀況的反應(yīng)系統(tǒng)的體積為VL,第二種狀況的反應(yīng)系統(tǒng)的體積為2VL,則在等溫條件下,二者成立等效均衡,此中H的均衡濃度2同樣,為0.02mol/L(由第一種狀況均衡時,HI濃度為0.16mol/L,可推知H2轉(zhuǎn)變濃度為0.08mol/L,則節(jié)余濃度為0.02mol/L得)。這樣由第二種狀況的反應(yīng)體積為2VL壓縮到VL時,均衡不挪動,但H2、I2和HI的濃度均增大2倍,因此H2的均衡濃度則為0.04mol/L。應(yīng)選C。進(jìn)行以下反應(yīng)N+3H≒2.在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中保持必定溫度和壓強(qiáng),322NH3,已知加入1molN2和4molH2達(dá)到均衡后生成amolNH3。在同樣溫度、壓強(qiáng)下,保持平衡時各組分的體積分?jǐn)?shù)不變。對以下①....已初步狀態(tài)/mol知22NH編號14①1.56②

~③的狀態(tài)填號表中的空白。均衡時NH3NH3物質(zhì)的量n/mol0a010.5a③mg(g≥4m)3.恒溫恒壓下,在一個容積可變的容器中發(fā)生以下反應(yīng):A(g)B(g)≒C(g)(一)若開始時放入1molA和1molB,達(dá)到均衡后,生成amolC,這時A的物質(zhì)的量為___mol。若開始時放入3molA和3molB,達(dá)到均衡后,生成C的物質(zhì)的量為_________mol。若開始時放入xmolA、2molB和1molC,達(dá)到均衡后,A和C的物質(zhì)的量分別為ymol和3amol,則x=______,y=______。均衡時,B的物質(zhì)的量________(填編號)。甲.大于2mol乙.等于2mol丙.小于2mol丁.可能大于、等于或小于2mol(4)若在3的均衡混雜物中再加入3molC,待再次達(dá)到均衡后,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是____。(二)若保持溫度不變,在一個與(一)反應(yīng)前初步體積同樣,且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)。開始時放入1molA和1molB到達(dá)均衡后生成bmolC,將b與(1)小題中的a進(jìn)行比較____(填編號)。作出此判斷的原由是____________。甲.a(chǎn)>b乙a<b丙.a=b丁.不可以比較a和b的大小【解析】(一)(1)由反應(yīng)A(g)B(g)≒C(g)知,反應(yīng)達(dá)均衡后,如有amolC生成,則必有amolA物質(zhì)耗費(fèi),此節(jié)氣余A的物質(zhì)的量為(1-a)mol。(2)在恒溫、恒壓下,若投放3molA和3molB,則所據(jù)有的體積為(1)中的3倍。因為A、B的投放比率與(1)同樣,故均衡時與(1)等效,而C的物質(zhì)的量為3amol。(3)因為達(dá)到均衡時C的物質(zhì)的量為3amol,故此均衡狀態(tài)與(2)完滿同樣。若把C的物質(zhì)的量完滿轉(zhuǎn)變成A和B,A、B的物質(zhì)的量應(yīng)與(2)完滿相等。A(g)B(g)≒C(g)初步(mol):x21將C轉(zhuǎn)變成A、B(mol):x+12+10均衡時(mol):y3-3a3a據(jù)題意有:x11,解得x2;y3a1,解得y=3-3a。21131經(jīng)過上述可知,均衡時B的物質(zhì)的量為(3-3a)mol,因為該反應(yīng)初步時投放的物質(zhì)為A、B、C均有,即從中間狀態(tài)開始達(dá)到均衡,故均衡可能向左、向右或不挪動,也即3a可能大于、小于或等于1(不挪動時,33a2,3a1),故(3)中B的物質(zhì)的量應(yīng)為(?。?。(4)在(3)的均衡中,再加入3molC,所達(dá)到的均衡狀態(tài)與(1)、(2)、(3)皆為等效狀態(tài),經(jīng)過(1)可求出C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為amola,也就是在a)mol(1a)molamol2(1a(3)的均衡狀態(tài)時C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。(二)(5)因此時容器的容積不變,而(1)中容器的容積減小,(5)小題中容器相當(dāng)于在(1)的基礎(chǔ)上減壓,則均衡逆向挪動,故反應(yīng)達(dá)到均衡后a>b,即應(yīng)填(甲)。二.運(yùn)用放大減小的方法解決非等效均衡的問題以以以下圖所示,向A中充入1molX和1molY,向B中充入2molX和2molY,初步時,VA=VB=aL。在同樣溫度和有催化劑存在的條件下,兩容器中各自覺生下述反應(yīng):KH<ABa。試回答:X+Y≒2Z+W;0(X、、、均為氣體),達(dá)到均衡時,VALYZW=1.2(1)A中X的轉(zhuǎn)變率aA;=________aB填“>”“”或“<”;(2)A、B中X轉(zhuǎn)變率的關(guān)系:aA)_________(=打開K,一段時間后又達(dá)均衡時,A的體積為________L(連通管中氣體體積不計);【解析】(1)X+Y2Z+W開始:1mol1mol00aA轉(zhuǎn)變:aAaAaA2均衡:1-aA-aAaAaA12依據(jù)題意得:2mol=2aA;aA=40%。aL1.2aL因為B中X、Y的物質(zhì)的量皆為A中的2倍,若假設(shè)B的體積為A的2倍,壓強(qiáng)與A同樣,則均衡時的轉(zhuǎn)變率與A相等?,F(xiàn)將B的體積壓縮至與A相等則壓強(qiáng)增大,均衡向逆反應(yīng)方向挪動,X的轉(zhuǎn)變率降低,即aA>aB。(3)若打開K,則B中氣體進(jìn)入A,相當(dāng)于A中物質(zhì)的量3倍的氣體X、Y在等壓條件下發(fā)生反應(yīng),故在達(dá)到均衡時混雜氣體的整體積為3.6a,因此一段時間后又達(dá)均衡時A的體積為2.6aL。答案:(1)40%(2)>(3)2.6aL5.將1molSO2和1molO2通入一體積不變的密閉容器中,在必定溫度和催化劑作用下,反應(yīng)達(dá)到均衡,SO為0.3mol,此時移走0.5molO和0.5molSO,則反應(yīng)達(dá)到新的均衡時,SO3223的物質(zhì)的量是()A.0.3molB.0.15mol,C.小于0.15molD.大于0.15mol,小于0.3mol?!窘馕觥吭诜磻?yīng)達(dá)到均衡后移走初步量一半的SO2和O2后,求達(dá)新均衡時SO3的物質(zhì)的量,對于這一操作,可對反應(yīng)物用量成立以下模型:有A和B兩個容器,B容器容積為A容器容積的一半,在A容器中通入1molSO2和1molO2,在B容器中通入0.5molO2和0.5molSO2,在必定溫度和催化劑作用下,達(dá)到均衡時,A容器中SO為0.3mol,B容器中SO則必定為A中的一半即0.15mol,3這時我們將B容器體積擴(kuò)大到與A容器體3積相等,對可逆反應(yīng)2SO(g)+O2(g)≒2SO3(g)來說,減小壓強(qiáng),化學(xué)均衡向逆反應(yīng)方向挪動,則SO3物質(zhì)的量小于0.15mol,應(yīng)選C。在必定溫度下,向一個容積固定的密閉真空容器中充入2molX氣體,發(fā)生反應(yīng)X(g)≒Y(g)+Z(g),使反應(yīng)達(dá)到

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