2022年等效平衡学案 .pdf

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1、地址：重庆市江北区阳光城16 楼 A3、A4 电话： 67867713 89312123 89312125 网址： www.dl-E-mail: 第 1 页共 4 页等效平衡一、概念在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的含量（体积分数、 物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡（包括“相同的平衡状态”）。概念的理解：（1）外界条件相同：通常可以是恒温、恒容，恒温、恒压。（2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同：“完全相同的平衡状态”是指在达到平衡状态时，任何组分的物质的量分数（或体积分数）

2、 对应相等， 并且反应的速率等也相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同。（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，（如：无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始投料是一次还是分成几次反应容器经过扩大缩小或缩小扩大的过程，）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。注意事项 : 1、平衡等效，转化率不一定相同若是从不同方向建立的等效平衡，物质的转化率一定不同。如在某温度下的密闭定容容器中发生反应2M(g)+ N(g)=2E(g)，若起始时充入2molE，达到平衡时气体的压强比起始时增大了2

3、0% ，则 E的转化率是40% ；若开始时充入2molM和 1molN，达到平衡后，M的转化率是60% 。若是从一个方向建立的等效平衡，物质的转化率相同。如恒温恒压容器中发生反应 2E(g) =2M(g)+ N(g)，若起始时充入2molE，达到平衡时M的物质的量为0.8mol ，则 E的转化率是40% ；若开始时充入4molE，达到平衡后M的物质的量为1.6mol ，则 E 的转化率仍为 40% 。2、平衡等效，各组分的物质的量不一定相同原料一边倒后， 对应量与起始量相等的等效平衡，平衡时各组分的物质的量相等。原料一边倒后，对应量与起始量比不相等( 不等于 1) 的等效平衡，平衡时各组分的物

4、质的量不相等，但各组分的物质的量分数相等。二、等效平衡的分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种：I 类：恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即V0 的体系）：等价转化后，对应各物质起始投料的物质的量 与原平衡起始态相同 。II类：恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即V=0 的体系）：等价转化后， 只要反应物（或生成物） 的物质的量的比例与原平衡起始态相同， 两平衡等效。III类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例 与原平衡起始态相同，两平衡等效。解题的关键， 读题时注意勾画出这些条件，分清类别，用相应的方法求解。

5、我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题三、例题解析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 地址：重庆市江北区阳光城16 楼 A3、A4 电话： 67867713 89312123 89312125 网址： www.dl-E-mail: 第 2 页共 4 页I 类：在恒温恒容下 ，对于化学反应前后气体体积发生变化的可逆反应，只改变起始加入物质的物质的量， 如果通过可逆反应的化学计量数之比换算成化学方程式的同一

6、边物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。例 1：在一定温度下，把2 mol SO2和 1 mol O2通入一定容积的密闭容器中，发生如下反应，当此反应进行到一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令a、b、c 分别代表初始时加入的的物质的量（ mol），如果a、b、c 取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。请填空：（1）若 a=0，b=0，则 c=_。（2）若 a=0.5 ，则 b=_， c=_。（3）a、b、c 的取值必须满足的一般条件是_，_。（请用两个方程式表示，其中一个只含a

7、和 c，另一个只含b 和 c）II类：在恒温恒容下 ，对于反应前后气体体积不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。例 2：在一个固定容积的密闭容器中，保持一定的温度进行以下反应：已知加入1 mol H2和 2 mol Br2时，达到平衡后生成a mol HBr （见下表已知项），在相同条件下， 且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号的状态，填写下表中的空白。III类：在恒温恒压下 ，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，达到平衡状态后与原平衡等效。例 3：如图所示，在一定温度下，把

8、2 体积 N2和 6 体积 H2通入一个带有活塞的容积可变的容器中，活塞的一端与大气相通，容器中发生以下反应：（正反应放热），若反应达到平衡后，测得混合气体的体积为7 体积。据此回答下列问题：（1）保持上述反应温度不变，设a、b、 c 分别代表初始加入的N2、H2和 NH3的体积，如果反应达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同，那么：若 a=1，c=2，则 b=_。在此情况下，反应起始时将向_（填“正”或“逆”）反应方向进行。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -

9、第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 地址：重庆市江北区阳光城16 楼 A3、A4 电话： 67867713 89312123 89312125 网址： www.dl-E-mail: 第 3 页共 4 页若需规定起始时反应向逆反应方向进行，则c 的取值范围是_。（2）在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5 体积，则可采取的措施是_，原因是 _。例 4：（一）恒温、恒压下，在一个容积可变的容器中发生如下反应：（1）若开始时放入1 mol A和 1 mol B ，达到平衡后，生成a mol C ，这时 A的物质的量为 _ mol 。（2） 若开始时放入3 mol A和

10、3 mol B， 达到平衡后，生成 C的物质的量为 _mol。（3）若开始时放入x mol A 、2 mol B 和 1 mol C ，达到平衡后，A和 C的物质的量分别为 y mol 和 3a mol ，则 x=_，y=_。平衡时， B 的物质的量 _（填编号）。（甲）大于2 mol （乙）等于2 mol （丙）小于2 mol （丁）可能大于、等于或小于 2 mol （4）若在（ 3）的平衡混合物中再加入3 mol C，待再次达到平衡后，C的物质的量分数是 _。（二）若维持温度不变，在一个与（一）反应前起始体积相同，且容积固定的容器中发生上述反应。（5）开始时放入1 mol A和 1 mol

11、 B 到达平衡后生成b mol C 。将 b 与（ 1）小题中的 a 进行比较 _（填编号）。（甲） ab（乙） ab（丙） a=b（丁）不能比较a 和 b 的大小作出此判断的理由是_。练习：1、一定条件下，密闭体系中投入1molN2与 4molH2建立： N2+ 3 H22NH3平衡时测得 N2为 0.6mol ，同样条件投入 1mol H2， mol N2， molNH32、等温、等压时容积可变的密闭体系中进行N2（g）+ 3 H2（g） 2NH3（g）投入 1molN2与 4molH2平衡时生成 NH3Amol ， 若保持温度、压强不变，要投入 xmol N2，ymol H2(y 4x)

12、 还需投入 mol NH3到平衡时各组分质量百分含量与原平衡状态中各组分质量百分含量相同。平衡时含mol NH33、I 恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应：A（气） B（气）C（气）（1）若开始时放入 1molA和 1molB，到达平衡后，生成a molC，这时 A的物质的量为 mol。（2）若开始时放入3molA 和 3molB，到达平衡后，生成C 物质的量为mol。（3）若开始时放入 x molA，2molB和 1molC，到达平衡后， A和 C的物质的量分别是 ymol 和 3a mol ，则 x mol，y mol。平衡时， B的物质的量（选填一个编号）（甲）大于 2 m

13、ol （乙）等于 2 mol （丙）小于 2 mol （丁）可能大于、等于或小于2mol 作出此判断的理名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 地址：重庆市江北区阳光城16 楼 A3、A4 电话： 67867713 89312123 89312125 网址： www.dl-E-mail: 第 4 页共 4 页（4）若在（ 3）的平衡混合物中再加入3molC ，待再次到达平衡后， C的物质的量分数是。II 若维持温度不变，

14、在一个与（1）反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。（5）开始时放入 1molA和 1molB到达平衡后生成b molC。将 b 与（1）小题中的 a 进行比较（选填一个编号）。（甲） ab （乙） ab （丙） ab （丁）不能比较 a 和 b 的大小作出此判断的理由是。4、对上题作如下修改：恒温、恒压下在一个容积可变的密闭容器中发生：A（g）+ 2B（g）C （g）开始加入 2molA和 5molB，体系体积为V升，平衡时可生成 amolC ，同样条件下，要使平衡时生成C为 3.5amol，则开始时除加入5.5molB 还需 加入molA 和molC， 达 平 衡 时 体 系

15、 体 积 为升。5、温度体积固定的容器中建立2NO2N2O4平衡，平衡时NO2与 N2O4物质的量浓度之比为 ，条件不变的情况下，分别再充入NO2和再充入 N2O4平衡后会引起 的变化正确的是：A. 都引起 增大B. B. 都引起 减小C. 充入 NO2引起增大，充入 N2O4引起减小D. D. 充入 NO2引起减小，充入 N2O4引起增大6、 如图所示，当关闭 K时， 向 A 中充入 2molX、 7molY， 向 B中充入 4molX、 14molY，起始时 V（A）=V（B ）=a 升，在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器各自发生下列反应： 2X（g）+2Y（g）Z（g）+2W （g

16、）H0 达到平衡（）时V（B）=0.9a 升，试回答：（1）B中 X 的转化率 （X）B为（2）A中 W和 B中 Z的物质的量的比较：n（W ）A n（Z）B（填、或）（3）打开 K，过一段时间重新达平衡（）时，B的体积为升（用含 a 的代数式表示，连通管中气体体积不计）（4）要使 B容器恢复原来反应前的体积，可采取的措施是7、已知： T、Pkpa 时，容积为 V 的密闭容器中充有1molA和 2molB，保持恒温恒压使反应达平衡： A（g）+B（g）C（g） ，平衡时 C 的体积分数为 40欲保持温度、压强在上述条件下不变，在密闭容器中充入2molA和 4molB，则平衡时体系容积为， C的

17、体积分数为， 另选一容积固定不变的密闭容器，仍控制温度为T，加入 1molB和 1molC ，要使平衡时 C 的体积分数仍为 40，则该密闭容器体积为8、A和 B两容器温度相同， A体积固定， B体积可变， 一定温度下 A中加入 2mol H2、3molI2，反应 H2（g） + I2（g） 2HI （g）达平衡时生成 HI wmol 相同温度下在 B中加入 4mol H2、6mol I2，当 B的压强与 A压强相等时 HI 在混合体系中所占的体积分数为，当 B的容积与 A 的容积相等， B 中达平衡时的压强是 A容器的倍。A. 0.9 B. 1.8 C. 2 D. 2.1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -