2014年等效平衡

1、20222022年年4 4月月1818日星期一日星期一 在一定的條件下，可逆反應不論采取任何途在一定的條件下，可逆反應不論采取任何途徑，即無論反應從正反應方向還是從逆反應方向徑，即無論反應從正反應方向還是從逆反應方向開始，無論是將反應物一次性投入還是分批投入，開始，無論是將反應物一次性投入還是分批投入，只要達到平衡后，各相同組分的百分含量相同，只要達到平衡后，各相同組分的百分含量相同，就視為等效平衡。這里的百分含量，就視為等效平衡。這里的百分含量，可以是物質(zhì)可以是物質(zhì)的量分數(shù)，也可以是質(zhì)量分數(shù)。的量分數(shù)，也可以是質(zhì)量分數(shù)。 一、等效平衡的概念：一、等效平衡的概念：1 1、條件一定：、條件一定：

2、恒溫恒容恒溫恒容恒溫恒壓恒溫恒壓2 2、等效標志：、等效標志：任何相同組分的任何相同組分的百分含量相同百分含量相同（C C不一定相等不一定相等 ）3 3、判斷方法：、判斷方法：極限轉(zhuǎn)化法（一邊倒）極限轉(zhuǎn)化法（一邊倒） 根據(jù)根據(jù)反應條件反應條件( (恒溫恒容或恒溫恒壓恒溫恒容或恒溫恒壓) )以及以及可可逆反應的特點逆反應的特點( (反應前后氣體分子數(shù)是否相等反應前后氣體分子數(shù)是否相等) )，可將等效平衡問題分成可將等效平衡問題分成兩種情況一特例兩種情況一特例。二、等效平衡的類型二、等效平衡的類型 即即恒溫恒容恒溫恒容、恒溫恒壓恒溫恒壓兩種情況和兩種情況和反應前后反應前后氣體分子數(shù)不變氣體分子數(shù)不

3、變這一特例這一特例1 1恒溫、恒容恒溫、恒容條件下，反應前后氣體分子條件下，反應前后氣體分子數(shù)不相等的可逆反應建立等效平衡的條件：數(shù)不相等的可逆反應建立等效平衡的條件： 此種情況下，雖然起始加入物質(zhì)的情況此種情況下，雖然起始加入物質(zhì)的情況不同，但通過可逆反應的化學計量數(shù)之比不同，但通過可逆反應的化學計量數(shù)之比換換算成同一半邊的物質(zhì)算成同一半邊的物質(zhì)后，若各物質(zhì)的物質(zhì)的后，若各物質(zhì)的物質(zhì)的量與已知狀態(tài)相同，則兩平衡等效。量與已知狀態(tài)相同，則兩平衡等效。簡記為：簡記為：恒溫恒容，量相同恒溫恒容，量相同例例1：下列各起始條件下的反應達到平衡時，是：下列各起始條件下的反應達到平衡時，是等效平衡的是等效

4、平衡的是( )恒溫恒容：恒溫恒容：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) A.1mol 3mol 0mol B.0mol 0mol 2mol C.0.5mol 1.5mol 1mol D.1mol 3mol 2molCA B20.251.5a+c=22b+c=22 2恒溫、恒壓恒溫、恒壓條件下，反應前后氣體分子條件下，反應前后氣體分子數(shù)不相等的可逆反應建立等效平衡的條件：數(shù)不相等的可逆反應建立等效平衡的條件： 此種情況下，只要將不同的起始情況此種情況下，只要將不同的起始情況按方程式計量數(shù)之比換算到同一半邊的物按方程式計量數(shù)之比換算到同一半邊的物質(zhì)后，反應物質(zhì)后，反應物( (或生成物或生成

5、物) )的的物質(zhì)的量之比物質(zhì)的量之比與已知狀態(tài)相等與已知狀態(tài)相等，則兩平衡等效。，則兩平衡等效。簡記為：簡記為：恒溫恒壓，成比例恒溫恒壓，成比例例例2：下列各起始條件下的反應達到平衡時，是：下列各起始條件下的反應達到平衡時，是等效平衡的是等效平衡的是( )恒溫恒壓：恒溫恒壓：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) A.1mol 3mol 0mol B.0.5mol 1.5mol 0mol C.0mol 0mol 2mol D.1mol 3mol 2molCA BD練習練習2 2：某溫度下，在一容積可變的容器中加入：某溫度下，在一容積可變的容器中加入1 1 mol Nmol N2 2和和3

6、 mol H3 mol H2 2，使反應，使反應N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3達平衡，達平衡，測得平衡混合氣中測得平衡混合氣中NHNH3 3的物質(zhì)的量分數(shù)為的物質(zhì)的量分數(shù)為p p。若保。若保持溫度、壓強不變，只改變初始物質(zhì)的加入量，持溫度、壓強不變，只改變初始物質(zhì)的加入量，而要求達到平衡時而要求達到平衡時NHNH3 3的物質(zhì)的量分數(shù)仍為的物質(zhì)的量分數(shù)仍為p p不變，不變，則則N N2 2、H H2 2、NHNH3 3的加入量用的加入量用x x、y y、 z z表示時，應滿表示時，應滿足的條件是：足的條件是：若若x=0 x=0，y=0y=0，則，則z=z= 。若若x=0.75

7、 molx=0.75 mol，則，則y=y= ，z=z= 。x x、y y、z z取值必須滿足的一般條件是取值必須滿足的一般條件是 大于大于0 0的任意值的任意值2.25mol大于或等于大于或等于0 0的任意值的任意值y=3x，Z為大于或等于為大于或等于0任意值，且任意值，且x、y與與Z不同時為不同時為03 3特例：反應前后氣體分子數(shù)不變特例：反應前后氣體分子數(shù)不變的可逆的可逆反應建立等效平衡的條件：反應建立等效平衡的條件： 此時，此時，不論是恒溫恒容還是恒溫恒壓不論是恒溫恒容還是恒溫恒壓的條件下的條件下，只要將不同的起始情況按方程，只要將不同的起始情況按方程式計量數(shù)之比換算到同一半邊的物質(zhì)后

8、，式計量數(shù)之比換算到同一半邊的物質(zhì)后，反應物反應物( (或生成物或生成物) )的的物質(zhì)的量之比與已知物質(zhì)的量之比與已知狀態(tài)相等狀態(tài)相等，則兩平衡等效。，則兩平衡等效。簡記為：簡記為：恒溫恒壓（或恒溫恒壓（或恒溫恒壓恒溫恒壓，均成比例），均成比例）例例3：下列各起始條件下的反應達到平衡時，是：下列各起始條件下的反應達到平衡時，是等效平衡的是等效平衡的是( ) H2(g) + I I2(g) 2HI I(g) A.1mol 2mol 0mol B.0.5mol 1mol 0mol C.0mol 1mol 2mol D.0.5mol 2mol 2molCA BD2a00.52g-4m(g-m)a練習

9、練習4 4：在一恒定容器中充入：在一恒定容器中充入2molA2molA和和1molB1molB，發(fā)生如下反應：，發(fā)生如下反應：2A2A(g)(g)B B(g)(g) xCxC(g(g) )，達到化學平衡以后，達到化學平衡以后，C C的體積分數(shù)的體積分數(shù)為為a a。若在恒溫恒容下，按。若在恒溫恒容下，按0.6mol0.6mol的的A A、0.3mol0.3mol的的B B、1.4mol1.4mol的的C C為起始物質(zhì)，達到為起始物質(zhì)，達到化學平衡后，化學平衡后，C C的體積分數(shù)仍為的體積分數(shù)仍為a a，則，則x x為為( )( ) A. A. 1 1 B. B. 2 2 C. 3C. 3 D.

10、D. 無法確定無法確定 B BC C練習練習5：恒溫、恒壓下，在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如恒溫、恒壓下，在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應：下反應： A(g)B(g) C(g) 若開始時放入若開始時放入1molA和和1molB，到達平衡后，生成，到達平衡后，生成amolC，這時，這時A的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為_mol。 若開始時放入若開始時放入3molA和和3molB，到達平衡后，生成，到達平衡后，生成C的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為_mol。 若開始時放入若開始時放入xmolA、2molB和和1molC，到達平衡后，到達平衡后，A和和C的物質(zhì)的量分別是的物質(zhì)的量分別是ymol和和3amol, 則則

11、x_mol，y_ _ mol。平衡時，。平衡時，B的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量_(選填一個選填一個編號編號)。 (A)大于大于2mol (B)等于等于2mol (C)小于小于2mol (D) 以上都有可能以上都有可能做出此判斷的理由是做出此判斷的理由是_若在若在的平衡混合物中再加入的平衡混合物中再加入3molC，待再次到達平，待再次到達平衡后，衡后，C的物質(zhì)的量分數(shù)是的物質(zhì)的量分數(shù)是_。 1-a1-a3a3a2 23(1-a)3(1-a)D D達到平衡的過程中反應的方向不能確定。達到平衡的過程中反應的方向不能確定。a/(2-a)a/(2-a)練習練習6 6、如圖所示、如圖所示, ,當關(guān)閉當關(guān)閉K K時

12、時, ,向向A A 中充入中充入2molX2molX、7molY,7molY,向向B B中充入中充入4molX4molX、 14molY14molY，起始時，起始時V(A)=V(B)=aV(A)=V(B)=a升，在相同溫度和有催化劑存在的升，在相同溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器各自發(fā)生下列反應：條件下，兩容器各自發(fā)生下列反應：2X(g)+2Y(g)2X(g)+2Y(g) Z(g)+2W(g) Z(g)+2W(g)H H0 0達到平衡達到平衡()()時時V(B)=0.9aV(B)=0.9a升，試回答：升，試回答： (1)B(1)B中中X X 的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率（X X）為）為: : . .(2

13、)A(2)A中中W W和和B B中中Z Z的物質(zhì)的量的比較：的物質(zhì)的量的比較：n(W)n(W)A A n(Z) n(Z)B B （填、或）（填、或）（3 3）打開）打開K K，過一段時間重新達平衡，過一段時間重新達平衡()()時，時，B B的的體積為體積為 升（用含升（用含a a的代數(shù)式表示，連的代數(shù)式表示，連通管中氣體體積不計）通管中氣體體積不計）（4 4）要使）要使B B容器恢復原來反應前的體積，可采取容器恢復原來反應前的體積，可采取的措施是的措施是90900.35a0.35a升高溫度升高溫度 練習練習7.7.有可逆反應有可逆反應2A2A（g g）2B2B（g g）2C2C（g g）D D

14、（g g） （1 1）該反應的化學平衡常數(shù)的表達式可表示為：）該反應的化學平衡常數(shù)的表達式可表示為：。 （2 2）該反應選用了一種合適的催化劑，發(fā)現(xiàn)反應溫度）該反應選用了一種合適的催化劑，發(fā)現(xiàn)反應溫度在在100100400400的范圍內(nèi)，每高的范圍內(nèi)，每高1010，反應速度為原來，反應速度為原來的的3 3倍，在倍，在400400450450時，每高時，每高1010，反應速度卻約，反應速度卻約為原來的為原來的1010倍，而溫度高于倍，而溫度高于450450時，每高時，每高1010反應速反應速度卻約為原來的度卻約為原來的3 3倍，若其它反應條件不變，試分析造倍，若其它反應條件不變，試分析造成這種現(xiàn)

15、象的原因成這種現(xiàn)象的原因 （3 3）若該反應在固定容積的密閉容器中進行，并保持）若該反應在固定容積的密閉容器中進行，并保持溫度不變。往容器里充入等物質(zhì)的量的溫度不變。往容器里充入等物質(zhì)的量的A A、B B兩種氣體物兩種氣體物質(zhì)，反應進行質(zhì)，反應進行5min5min后，試推測容器內(nèi)的壓強可能發(fā)生的后，試推測容器內(nèi)的壓強可能發(fā)生的變化。（填正確的字母變化。（填正確的字母編號）編號） A A、增大、增大B B、減小、減小C C、不變、不變 其理由是其理由是B催化劑的催化活性溫度是催化劑的催化活性溫度是 400-450 度度 氣體體積減少，壓強減少氣體體積減少，壓強減少 （4 4）若該反應在恒溫下進行

16、并已達平）若該反應在恒溫下進行并已達平衡，再維持溫度不變，將壓強由衡，再維持溫度不變，將壓強由100kPa100kPa增大到增大到500kPa500kPa平衡發(fā)生了移動，平衡發(fā)生了移動，但卻發(fā)現(xiàn)平衡向左移動，你是否懷疑但卻發(fā)現(xiàn)平衡向左移動，你是否懷疑勒夏特列原理對平衡系統(tǒng)的普遍適用勒夏特列原理對平衡系統(tǒng)的普遍適用性？；試寫出你的性？；試寫出你的分析理由分析理由?？赡芸赡蹵或者或者B被氣壓壓縮成液體或固體，被氣壓壓縮成液體或固體，導致平衡左移導致平衡左移 不懷疑不懷疑 練習練習1. 1. 在一個在一個1L1L的密閉容器中，加入的密閉容器中，加入2molA2molA和和1molB 1molB ，發(fā)

17、生下述反應：，發(fā)生下述反應：2A(g)+B(g) 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)3C(g)+D(g)達到平衡時，達到平衡時， C C的體積分數(shù)為的體積分數(shù)為a% a% 。維。維持容器的持容器的體積和溫度體積和溫度不變，按下列配比作為起始物不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達平衡后，質(zhì)，達平衡后，C C的體積分數(shù)仍為的體積分數(shù)仍為a%a%是是 A A、3mol C + 1mol D 3mol C + 1mol D B B、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C + 0.5mol D1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C + 0.5mol DC C、1m

18、ol A + 0.5mol B + 1.5mol C 1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C D D、4mol A + 2mol B4mol A + 2mol BA、B 練習練習2. 2. 在一個在一個1L1L的密閉容器中，加入的密閉容器中，加入2molA2molA和和1molB 1molB ，發(fā)生下述反應：發(fā)生下述反應： 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 達到達到平衡時，平衡時， C C的濃的濃度為度為1.2mol/L 1.2mol/L 。維持容器的。維持容器的體積和體積和溫度溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達到平衡后

19、，不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達到平衡后，C C的的濃度濃度仍為仍為1.2mol/L1.2mol/L的是的是( ) ( ) A A、0.3mol C + 0.1mol D0.3mol C + 0.1mol DB B、1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol D1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol DC C、3mol C + 1mol D + 1mol B3mol C + 1mol D + 1mol BD D、4mol A + 2mol B4mol A + 2mol BB 練習練習3 3、在一密閉容器中，加入在一密

20、閉容器中，加入2molA2molA和和1molB 1molB ，發(fā)，發(fā)生下述反應：生下述反應：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 達到達到平衡時，平衡時， C C的濃度為的濃度為1.2mol/L 1.2mol/L 。維持容器的。維持容器的壓強和壓強和溫度溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達到平衡后，不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達到平衡后，C C的的濃度濃度仍為仍為1.2mol/L1.2mol/L的是的是( ) ( ) A A、0.3mol C + 0.1mol D0.3mol C + 0.1mol DB B、1.6mol A + 0.8mo

21、l B + 0.6mol C + 0.2mol D1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol DC C、3mol C + 1mol D + 1mol B3mol C + 1mol D + 1mol BD D、4mol A + 2mol B4mol A + 2mol BA、B 、D 練習練習4 4、在一個在一個1L1L的密閉容器中，加的密閉容器中，加2molA 1molB 2molA 1molB 發(fā)發(fā)生下述反應：生下述反應： 達到平衡時，達到平衡時，C C的濃度為的濃度為1.2mol/L , C1.2mol/L , C的體積分數(shù)為的體積分數(shù)為a% a% 。維持

22、容器的維持容器的壓強和溫度壓強和溫度不變，按下列配比作為不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達到平衡后，起始物質(zhì)，達到平衡后，C C的濃度仍是的濃度仍是1.2mol/L,C1.2mol/L,C的的體積分數(shù)仍是體積分數(shù)仍是a%a%的的是是A A、3mol C+1mol D 3mol C+1mol D B B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C 1mol A+0.5mol B+1.5mol C D D、4mol A+2mol B4mol A+2mol BABD2A（氣）B（氣） 3C（氣）D（氣） 練習練習5.5.某溫度下，在一容積可變的容器中，某溫度下，在一容積可變的容器中，反應反應2A(g)+B(g)2A(g)+B(g)2C(g)2C(g)達到平衡時，達到平衡時，A A、B B和和C C的物質(zhì)的量分別為的物質(zhì)的量分別為4mol4mol，2mol2mol和和4m