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1、tl、等 效 平 衡 的 概 念在 一 定 条 件 下,可 逆 反 应 只 要 起 始 浓 度 相 当,无论 经 过 何 种 途 径,但 达 到 化 学 平 衡 时,只 要 同 种 物 质的 体 积 分 数 相 同,这 样 的 平 衡 称 为 等 效 平 衡。概 念 的 理 解:(1)一 定 条 件 下:通 常 可 以 是 同T同V,同T同P(2)平 衡 状 态(终 态)只 与 始 态 有 关,而 与 途 径 无关,(如:无 论 反 应 从 什 么 方 向 开 始 投 料 是 一 次 还是 分 成 几 次,扩 大 一 缩 小 或 缩 小 一 扩 大 的 过 程,)只 要起 始 浓 度 相 当,
2、就 达 到 等 效 平 衡 状 态。(3)体 积 分 数 相 同:即 平 衡 混 合 物 各 组 分 的 百 分 含量 对 应 相 同,但 各 组 分 的 物 质 的 量、浓 度 可 能 不 同,反应 的 速 率、(内)压 强 等 可 以 不 同.1二、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VXO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。I I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(即丫二。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,
3、两平衡等效。工11类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,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。我们常采 用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题。等效平衡建成条件的讨论在一定温度下,一个容积固定的密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g卢3c(g)+D(g),根据下表有关数据分用恒温、包 和 等 效平衡建成的条件。DearEDUTcABCD平衡时D的体积分数始入起充2molImol00a%003molImola%Imol0.5mol1.5mol0.5mola%4mol2mol00b%(ab)tJ
4、Z G C i等效平衡建成条件的讨论催 化 剂2 s。2+0 2、加 热开 始 平衡状态I S02 a%2mol S 0 j-o2 b%1mol 021 SO3C%2 S O,平衡状态平衡状态2molSO21mol O2S02 a%02 b%4mol S022moi。22mol S02T mol O2SO3 c%jS02 a%02 b%S03 c%平衡状态SOa。练习1:在一个1L的密闭容器中,加入2moiA和Im o lB,发生下述反应:2A(气)+B(气)=3C (气)+D(气)达到平衡时,C的体积分数为a%o维持容器的体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的 体 积 分
5、数 为 是(A、B)A、3mol C+lmol DB Imol A+0.5mol B+L5moi C+0.5mol DC Imol A+0.5mol B+L5moi CD 4mol A+2mol B讨 论:在 恒 温 恒容 时 下 列 能 与右 图 达 到 等 效平 衡 的 是(ABCD)H2(g)+1开始1mol H21moll2A.2 mol HI(1 1 o)B.2 mol H?+2 mol L(2催化剂2(g)、加热二 2HI(g)平衡状态H2a%I2 b%HI c%极端转化2 0)C.1 mol H.+l mol L+2 mol HI(2 2 0)D.0.5 mol H?+0.5 m
6、ol L+l mol HI(1 1 o)IMW&J恒温恒容H2(g)+1化剂、TTT2(g)、加 热 z t l l(g)开始平衡状态1mol H21mol I2H2a%I2 b%Hie%*衡状态平衡状态H2a%I2 b%?Hie%练习2、在固定体积的密闭容器内,加入2moiA、Imol B,发生反应:A(气)+B(气)=2c(气)达到平衡时,C的质量分数为W。在相同(T、V)条件下,按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W的 是(C.D)A.2mol C B.3mol CC.4mol A 2mol B D.lmol A 2mol C开始2SO,+O 42催化剂、2soi平衡状态2mol
7、 S021mol 024mol S022mol 02加热恒温恒压SO?a%S03 c%L 在一个1L的密闭容器中,加 2molAlmolB,发生下述反应:2A(气)+B(气3C(气)+D(气)达到平衡时,C的浓度为l.2mol/L,C的体积分数为a%o 维持容器的压强和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍是1.2mol/L(或C的体积分数仍是a%)的是(A、B、D)A、3mol C+lmol DB、Imol A+0.5mol B+L5moi C+0.5mol DC Imol A+0.5mol B+L5moi CD 4mol A+2mol B2、在恒温、恒压的条件下,向可变容
8、积的密闭容器中充入3LA和2L B,发生如下反应:3A(气)+2B(气)毛二 xC(气)+yD(气)达到平衡时,C的体积分数为m%。若维持温度压强不变,将06LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则X,Y的值分别为(C D)A x=3 y=l B x=4 y=lC x=5 y=1 D x=10 y=2DerEDUrcom3、在一固定容积的密闭容器中充入2moiA和ImolB,发生反应:2 A(气)+B(气)-x C(气),达到平衡后,C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变,按0.6molA、0.3molB和L4molc为起始物质,
9、达到平衡后,C的体积分数仍为W%,贝!Jx值 为(B C)A、1 B、2 C、3 D、42WW33、某温度下,向某密闭容器中加入Im o g 和3moi珥,使之反应合成NH 3,平衡后测得NH3的体积分数为m。若T不变,只改变起始加入量,使 之 反 应 平 衡 后 体 积 分 数 仍 为 m,若N2 珥、NH3的加入量用X、Y、Z表示应满足:(1)恒定T、V:2mol1若X=0,Y=0,贝 l Z=-o2若X=0.75,Y=2差蹩 1 z=-o3X、Y、Z应满足的一般条件是 一 汉 竺:上了+32=3(2)恒定T、P:01若X=0、Y=0,贝!|Z-o2若X=0.75,则Y-工丝四艺 辿-oY
10、=3X,Z03X、Y、Z应满足的一般条件是o4在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应,耳(气)+BM气)u 2HBM气),已知加入Imol珥和2moiBr2舟,达到平衡后生成amolHBr(见下表已知项),在相同条件下,且保持平衡时各组分的百分含量不变,对下列编号(1)-(3)的状态,填写表中空白:图号EHWHBr由鞠期的整比 11Hbr已知1.Q(1)2402a00.51。生mn(n:迷n2m)2(n-2m)(n-m)ar5、在一个盛有催化剂的容积可变的密闭容器中,保持一定温度压强,进行以下反应,Nz(气)+3 4(气)U 2NH 3(气),已 知 力 口 入 ImolN2和
11、4molH2时,达到平衡后生成amolNW,在相同条件下,且保持平衡时各组分的百分含量不变,填写表中空白:编号起始状平衡时叫的物质的量(m o l)附占2NH314D(1)1.5601.5 a00.51O.f t呃/仙1)2(n-4 m)(n-3 m)a2 W W33、对于有固体参加的可逆反应:处理方法:不考虑固体物质,先进行等效转化,应该符合上述的规律。根据题意计算出达到平衡时选定物质的物质的量,以及所需的固体物质的最小量,那么,只要固体物质的起始投料大于这个最小量即可保证达到同一平衡状态(因为固体物质的量多与少不影响化学反应速率或化学平衡)Do3rE DUrcom.A P T 片,例:在一
12、个1L的密闭容器中,加入2m01A和ImolB,发生下述反应:2A+B=3C+D达到平衡时,C的浓度为L2mol/L,C的体积分数为a%若维持容器的体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍是L2mol/L的 是(A、B、0A、3mol C+xmol D(xl)B、Imol A+0.5mol B+1.5mol C+xmol D(x0.5)C 2molA+lmol B+xmolD(x0)D、Imol A+0.5mol B+4.5mol C+xmol D(x1.5)(2)维持容器的体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍是a%的 是(ABCD)A、3m
13、ol C+xmol D(x0.6)B、lmolA+0.5mol B+l.5moi C+xmol D(x0.1)C、3mol A+l.5moi B+xgolD(x0)D、lmol A+0.5mol B+3moi C+xmol D(x0.4)9在一个1L的密闭容器中,加入2moiA和ImolB,发生下述反应:平衡时,C的浓度为:L.2mol/L,C的体积分数为a%。(1)维持容器的体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C 的浓度仍是 L2moi/L 的 是(ABC)A、3mol C+xmol D(x0.6)B、lmol A+0.5mol B+1.5mol C+xmol D(x0.1)C 2mol A+lmol B+xmolD(x0)D、lmol A+0.5mol B+4.5mol C+xmol D(x0.7)(3)维持容器的压强和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍是1.2mol/L(或C的体积分数仍是a%)的 是(BCD)A、6mol C+xmolD(x0.6)B、lmol A+0.5mol B+1.5mol C+xmol D(x0.1)C、3mol A+1.5mol B+xmolD(x0)D、lmol A+0.5mol B+3mol C-Fxmol D(x0