化学平衡之等效平衡专题学案
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《等效平衡》导学案【学习过程】2SO2+ O22SO3始2mol 1mol 0变平1mol若从SO3开始加量,达到平衡时,各量与上述情况相同时, SO3的量?2SO2+ O22SO3始0 0变平上述反应相对应物质的质量分数、物质的量分数。
上述两种途径,同一可逆反应;外界条件相同;通过不同的途径(正向和逆向);平衡时同种物质的物质的量相等(同种物质的含量相等)-----同一平衡一、等效平衡当外界条件(恒温恒容或恒温恒压)一定时, 同一可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,平衡时平衡混合物中任何相同组分的分数(体积、物质的量)均相等,这样的化学平衡互称为等效平衡。
1.在恒温恒容条件下,只改变起始时加入物质的物质的量,通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量,与原平衡相等,则两平衡等效。
(两平衡完全相等又叫同一平衡)平衡特点:①两平衡中同种物质的对应相等。
②适用于例1: N2+3H 22NH3换算后:思考1:换算到一边后①②③的各组分物质的量有什么关系?达到平衡后①②③的各组分的浓度是否相等?物质的量是否相等?练习1:将2molSO2(g)和2molSO3(g)混合于某固定体积的容器中,在一定条件下达平衡。
平衡时SO3(g)为wmol,同温下,分别按下列配比在相同体积的容器中反应,达平衡时SO3(g)的物质的量仍为wmol的是()A 2molSO2(g)+1mol O2(g)B 4mol SO2(g)+ 1mol O2(g)C 2mol SO2(g)+ 1mol O2(g)+ 2mol SO3(g)D 3mol SO2(g)+1.5mol O2(g)+ 1mol SO3(g)2.在恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,两平衡等效。
平衡特点:①两平衡中同种物质的对应相等。
两平衡中同种物质的成倍数变化。
②适用于③用法研究例2: H2(g)+I2(g) 2HI(g)途径1 2 mol 1mol 0途径2 1mol 0 2mol换算后:途径3 4mol 2mol 0途径4 3mol 1mol 2mol换算后:思考2:换算后途径1与途径2、途径3与途径4的各组分物质的量有什么关系?途径1与途径3的各组分物质的量又有什么关系?上述途径与1是否等效?练习2、在体积固定的密闭容器中充入3molA和1mol B发生反应3A(g)+B(g)xC(g),达平衡后C在平衡混合气中的体积分数为w,若维持温度和体积不变,按1.2molA、0.4molB、0.6molC为起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为w,则x值是( )A. 1B. 2C. 3D. 43.在恒温恒压时,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,两平衡等效。
高二化学学案微专题强化提升课--等效平衡【学习目标】1、知道等效平衡的定义;2、掌握等效平衡的建立方法,能够判断并应用等效平衡。
【问题导引】观察以下两个可逆反应的平衡体系,有什么异同?并绘制浓度-时间图像。
2SO2+O22SO32SO2+O22SO3起(mol/L) 2 1 0 0 0 2平(mol/L)0.8 0.4 1.2 0.8 0.4 1.2一、等效平衡1.定义:在相同条件下(恒温、恒容或恒温、恒压),同一可逆反应体系,不管是从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数、质量分数等)均相同,这样的化学平衡称为等效平衡。
2.类型和特征:(1)在恒温,恒容条件下,对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的与原投料相同,则两平衡等效。
判断方法:极值等量即等效。
①②③三种配比,按化学方程式的系数关系均转化为反应物,则SO2均为 mol,O2均为 mol,三者建立的平衡状态完全相同。
④的平衡状态若与前三者完全相同,则a、b、c应满足的关系为。
(2)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,换算成同一半边的物质与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效。
判断方法:极值等比即等效。
②中按化学方程式的系数关系均转化为反应物,则SO2为 mol,O2为 mol,即①②中n(SO2): n(O2)均为2:3,二者建立的平衡状态相似(②的体积是①的1.5倍,百分含量相等)。
③的平衡状态若与前二者相似,则a、b、c应满足的关系为。
(3)在恒温,恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)与原投料相同,两平衡等效。
①②中按化学方程式的系数关系均转化为反应物,n(H2):n(I2)均为1:1,二者建立的平衡状态相似。
③的平衡状态若与前二者相似,则a、b、c应满足的关系为。
高中化学等效平衡教案
主题:等效平衡
教学目标:
1. 了解等效平衡的定义和原理;
2. 掌握等效平衡的计算方法;
3. 能够应用等效平衡解决化学计算问题。
教学重点:
1. 等效平衡的概念和定义;
2. 等效平衡的计算方法;
3. 化学计算问题中等效平衡的应用。
教学难点:
1. 等效平衡的原理理解;
2. 等效平衡的实际应用。
教学手段:
1. 多媒体课件;
2. 化学实验;
3. 互动讨论。
教学流程:
一、导入(5分钟)
1. 展示反应方程式2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2O + CO2;
2. 提问:在这个反应中,HCl和Na2CO3的化学计量比分别是多少?
二、学习等效平衡(15分钟)
1. 解释等效平衡的概念和定义;
2. 讲解如何通过反应方程式得到等效平衡;
3. 举例说明等效平衡的计算方法。
三、实验操作(20分钟)
1. 进行一次模拟反应实验,观察反应过程;
2. 记录反应物质量和反应物质量之比;
3. 计算实验中的等效平衡。
四、应用练习(15分钟)
1. 给学生一组化学计算题目,要求用等效平衡解答;
2. 班内同学互相交流计算思路和结果。
五、总结(5分钟)
1. 教师总结等效平衡的重点和难点;
2. 给学生布置相关作业。
六、作业(自习)
1. 完成教师布置的作业;
2. 复习等效平衡相关知识。
教学反馈:
1. 收集学生对等效平衡的理解和应用情况;
2. 根据学生反馈调整教学内容和方法。
2.2.4《等效平衡》导学案[目标要求]1.了解等效平衡的含义。
2.掌握等效平衡的运用。
一、等效平衡的含义在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对________可逆反应体系,起始时加入物质的______________,而达到化学平衡时,同种物质的____________,这样的平衡称为等效平衡。
二、等效平衡的分类1.对于恒温、恒容条件下的体积可变的反应如果按方程式中的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量________,则建立的化学平衡状态是等效的。
结果:达到平衡后,各组分的____________及各组分的________都是相等的。
例如,一定条件下的可逆反应:2SO 2 + O 2 2SO 3① 2 mol 1 mol 0 mol② 0 mol 0 mol 2 mol③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol上述三种配比,按方程式的计量关系均转化为反应物,则SO 2均为 2 mol 、O 2均为 1mol ,三者建立的平衡状态完全相同。
2.对于恒温、恒容条件下的体积不变反应以及恒温、恒压的可逆反应(无论体积可变或不变)如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其____________与对应组分的起始加入量比相同,则建立的化学平衡状态是等效的。
结果:达到平衡后,各组分的____________,但各组分的浓度____________。
例如:H 2(g)+I2① 1 mol 1 mol 0 mol② 2 mol 2 mol 1 mol上述两种配比,按方程式中化学计量关系均转化为反应物,两种情况下H 2(g)与I 2(g)催化剂△的物质的量比均为1∶1,因此上述两种情况建立的化学平衡状态是等效的。
知识点一 恒温、恒容下体积可变反应的等效平衡1.在恒温、恒容的条件下,有反应2A(g)++3D(g),现从两条途径分别建立平衡,途径Ⅰ:A 、B 的起始浓度均为2 mol·L -1;途径Ⅱ:C 、D 的起始浓度分别为2 mol·L -1和6 mol·L -1,以下叙述正确的是( )A .两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同B .两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成不同C .达到平衡时,途径Ⅰ的反应速率v (A)等于途径Ⅱ的反应速率v (A)D .达到平衡时,途径Ⅰ所得混合气体的密度等于途径Ⅱ所得混合气体的密度2.在一定温度下,把 1 mol N 2和 3 mol H 2通入一个固定容积的密闭容器里,发生如下反应:N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)当此反应进行到一定程度时,反应中的混合物就处于化学平衡状态。
《等效平衡》优质导学案《等效平衡》导学案【导】(2分钟)理解化学平衡的概念【思】(10分钟)阅读理解等效平衡的概念一、等效平衡的含义:在相同条件下(恒温、恒容或恒温、恒压),同一可逆反应体系,不管是从开始,还是从开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。
二、等效平衡的分类及其判定:对可逆反应 mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气)1、恒温、恒容条件下:当m+n ≠ p+q时,只改变起始物质的加入情况,如果通过化学计量数换算成同一半边物质后,其物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。
简称“完全等效”。
注:这种“完全等效”两个平衡实际上是两个相同的平衡,所有因素都完全相等。
(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等。
)当m+n=p+q时,通过化学计量数换算成同一半边物质后,只要各组分的物质的量与原平衡相同或成比例,就能形成“完全等效”或“比例等效”。
2、恒温、恒压条件下:无论系数关系如何,只要通过化学计量数换算成同一半边物质后,各组分的物质的量比例与原平衡相同,则两平衡等效。
简称“比例等效”。
三.等效平衡判断方法【议】(6分钟)(要求:起立聚首,全情高效,组长组织讨论疑难问题、明确未解决的疑难点。
)1在恒温恒容条件下,按下列四种情况分别建立平衡,其中为等效平衡的是。
N 2(g) +3H2(g)=2NH3① 1 mol 3 mol 0 mol② 0 mol 0 mol 2 mol③ 0.5 mol 1.5 mol 1 mol④ 1 mol 3 mol 2 mol2.在恒温恒容条件下,按下列四种情况分别建立平衡,其中为等效平衡的是________。
CO(g) +H2O(g) CO2(g)+H2(g)① 2 mol 2 mol 0 mol 0 mol ② 0 mol 0 mol 4 mol 4 mol ③ 4 mol 4 mol 2 mol 2 mol ④ 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 3.在一个固定容积的密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B发生反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),达到平衡时,C的浓度为n mol·L-1。
等效平衡复习[考纲要求]:1、掌握等效平衡的含义及相关计算。
2、了解等效平衡的4种基本模式。
应用等效平衡作为分析问题的桥梁。
[知识梳理]一、等效平衡的含义二、等效平衡的分类和判断方法对于m A(g)+ n B(g)p C(g)+ q D(g)若m+n ≠ p+q 恒温恒容时,转化为相同的原始态,对应各项相等..即为等效恒温恒压时,转化为相同的原始态,对应各项成比例...即为等效若m+n = p+q 无论恒温恒容还是恒温恒压,各种状态转化为相同的状态(一般转化为原正始态)对应的各项成比例...即等效。
三、典型例题题型1:反应前后气体体积变化的可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡例1在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,C的物质的量浓度为K mol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列配比作为起始物质:A.4 molA+2 molB B.2 molA+1 molB+2 molC C.2 molC+1 molBD.2 molC E.1 molA+0.5 molB+1 molC①达到平衡后,C的物质的量浓度仍是K mol/L的是()②A项平衡时,c(C)与2K mol/L的关系③平衡时各选项中C的平衡浓度c(C)的大小顺序。
④若将例1中的容积固定容器改成压强不变容器,回答下列问题⑴若a=0,b=0,则c= _____________。
⑵若a=0.5,则b= _________ 和c= __________。
⑶a、b、c必须满足的一般条件是:_________________________________________________。
练习1(变式)将2molSO2和2molSO3气体混合于固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),平衡时SO3为n mol。
相同温度下,分别按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物质,平衡时SO3的物质的量大于n mol的是()A、2mol SO2+1 molO2B、4molSO2+1molO2C、2molSO2+1molO2+2molSO3D、3molSO2+1molO2+1molSO3小结:比较:当m+n ≠ p+q时,对于反应m A(g)+ n B(g)p C(g)+ q D(g)题型2反应前后气体体积不变的可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡例2在一固定体积的密闭容器中,保持一定的温度进行反应:H2(g)+ Br2(g)2HBr(g)已知加入1molH2和2molBr2时,达到平衡后生成a molHBr (见下表已知项)。
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________……○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……选修四 第二章 第三节 等效平衡 导学案 2018.5【思维导入】分三种情况向U 形管中加水 1 . 从左侧加100mL 水 2 . 从右侧加100mL 水3 . 从左、右两侧加水(a+b=100)请问:三种情况,最终U 形管中液面是否相同?对于反应 2SO 2 (g) + O 2(g) 2 SO 3 (g)【思考】你如何总结上面的现象?一 、等效平衡1 . 定义:在一定条件下( 或 )的同一可逆反应,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数、质量分数等)均相同,这样的平衡称为等效平衡。
等效平衡就是从不同的起始状态达到了相同的平衡状态.2 . 特点:(1)不同的起始状态是指 。
(2)相同的平衡状态是指 。
3 . 等效平衡的判断方法:m A (g) + n B (g)p C (g) + q D (g)【例1】在200℃时,在1L 容器中,若下面1、2、3三种投料可以达到等效的平衡,完成下面表格。
N 2 + 3H 22NH 3 (单位:mol )投料1: 1 0 投料2: 0 0 投料3: 1 投料4: 2 6 0【思考】投料4和前3种投料方式所建立的平衡是否等效?为什么?1L 1L 1L 1L(1)恒温恒容时,若m + n ≠ p + q ,则 才等效,结果是 。
【练习1】将2.0 mol SO 2气体和2.0 mol SO 3气体混合于固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g),达到平衡时SO 3为n mol 。
在相同温度下,分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质,平衡时SO 3等于n mol 的是( )(双选) A . 1.6 mol SO 2 + 0.3 mol O 2 + 0.4 mol SO 3 B. 4.0 mol SO 2 + 1.0 mol O 2C. 2.0 mol SO 2 + 1.0 mol O 2 + 2.0 mol SO 3D. 3.0 mol SO 2 + 0.5 mol O 2 + 1.0 mol SO 32mol SO 2 1mol O 22mol SO 31mol SO 2 0.5mol O 21mol SO 3SO 2 a%O 2 b%SO 3 c%1 mol N2 3mol H 21 mol N2 3mol H 21 mol N2 3mol H 22 mol N 2 6 mol H 2学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________……○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……【例2】在体积为1 L 的密闭容器中,对于反应H 2 (g) + I 2 (g) 2HI (g) 在500℃时,下列几种投料方式所得到的的平衡是否等效? H 2 (g) + I 2 (g)2HI (g) (单位:mol ) 投料1: 1 2 0投料2: 0 1 2 投料3:0.5 1.5 1投料4: 2 4 0 (2)恒温恒容时,若m + n = p + q ,则 可等效,结果是 相同,n 、c 。
等效平衡教案教案标题:等效平衡教案教案目标:1. 理解等效平衡的概念和原理。
2. 掌握等效平衡的计算方法和应用。
3. 培养学生的分析和解决问题的能力。
教学重点:1. 等效平衡的定义和意义。
2. 等效平衡的计算方法。
3. 等效平衡在实际问题中的应用。
教学难点:1. 理解等效平衡的概念和原理。
2. 运用等效平衡的计算方法解决实际问题。
教学准备:1. 教学工具:黑板、彩色粉笔、计算器。
2. 教学材料:等效平衡的相关教材和练习题。
教学过程:步骤一:导入(5分钟)通过提问引导学生思考:你们是否知道什么是等效平衡?等效平衡在哪些领域中有应用?请举例说明。
步骤二:概念讲解(10分钟)1. 定义等效平衡:等效平衡是指在某种条件下,两个或多个物体或力的作用效果相同的状态。
2. 等效平衡的原理:等效平衡的原理是根据牛顿第一定律,当物体处于平衡状态时,合力和合力矩为零。
步骤三:计算方法(15分钟)1. 计算合力:合力是指多个力合成后的结果,可以通过向量法或分解法进行计算。
2. 计算合力矩:合力矩是指多个力合成后对某一点产生的力矩,可以通过力的大小、方向和力臂的长度进行计算。
3. 计算等效平衡:根据合力和合力矩的计算结果,判断物体是否处于等效平衡状态。
步骤四:应用实例(15分钟)通过实际问题的解析,让学生运用等效平衡的计算方法解决问题,例如:问题:一个悬挂在绳子上的物体,绳子上有两个力分别为10N和15N,求物体的等效平衡状态。
解答:首先计算合力,合力=10N+15N=25N;然后计算合力矩,选择合力作用点为参考点,力臂为绳子的长度,合力矩=10N×L+15N×L=25NL;根据合力和合力矩的计算结果,判断物体处于等效平衡状态。
步骤五:巩固练习(15分钟)提供一些练习题,让学生运用所学知识解决实际问题,并进行讲解和讨论。
步骤六:总结和拓展(10分钟)总结等效平衡的概念、原理和计算方法,并与学生一起思考等效平衡在其他领域中的应用,如机械平衡、化学平衡等。
等效平衡一、等效平衡的含义: 二、等效平衡的类型考点1、恒温、恒容条件下的等效平衡1.将2.0 mol SO 2气体和2.0 mol SO 3气体混合于固定体积....的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g),达到平衡时SO 3为n mol 。
在相同温度....下,分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质,平衡时SO 3等于n mol 的是( ) A .1.6 mol SO 2+0.3 mol O 2+0.4 mol SO 3 B .4.0 mol SO 2+1.0 mol O 2C .2.0 mol SO 2+1.0 mol O 2+2.0 mol SO 3D .3.0 mol SO 2+1.0 mol O 2+1.0 mol SO 32.将1 mol SO 2和1 mol O 2通入一体积不变的密闭容器中,在一定温度下发生如下反应:2SO 2+O 22SO 3,反应达平衡时SO 3为0.3 mol 。
此时若移走0.5 mol O 2和0.5 molSO 2,则反应达新平衡时SO 3的物质的量是 ( ) A .0.3 mol B .0.5 mol C .大于0.15 mol ,小于0.3 mol D .小于0.15 mol3.在气相条件下(T=500 K),有相同体积的甲、乙两容器,甲容器充人1 g SO2、l gO2,乙容器充人2 g SO2、2g O2则下列叙述中正确的是()A.化学反应速率:乙>甲B.平衡后SO2的浓度:乙>甲C.SO2转化率:乙<甲 D.平衡后O2的体积分数:乙>甲4.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应:2A(g)+B(g) 2C(g),达到平衡时,C的物质的量浓度为K mol/L。
若维持容器体积和温度不变,按下列配比作为起始物质:A.4 molA+2 molB B.2 molC C.2 molC+1 molBD.2 molA+1 molB+2 molC E.1 molA+0.5 molB+1 molC①达到平衡后,C的物质的量浓度仍是K mol/L的是();②A项平衡时,c(C)与2K mol/L的关系为:c(C) 2K mol/L;③平衡时各选项中C的平衡浓度c(C)的大小顺序为:;④若令a、b、c分别代表初始加入的A、B、C的物质的量,如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同,填写:Ⅰ若a=0,b=0,则c=;Ⅱ若a=0.5,则b=__ __,c=__ __;Ⅲa、b、c的取值必须满足的一般条件是(用两个方程式表示,一个只含a、c,另一个只含b、c):____;_______。
一、复习预习1、化学平衡移动原理的内容是什么2、影响平衡移动的外界因素有哪些二、知识讲解考点1等效平衡定义对同一可逆反应,在一定条件下(常见的为恒温恒容或恒温恒压),起始投料方式不同(从正、逆或中间等方向开始),若达到的化学平衡同种物质的百分含量均相同,这样的平衡状态互称为等效平衡。
考点2等效平衡的常见分类和状态以如下反应为例:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(1)如果m+n≠p+q①恒温恒容:使用极限转化分析法,一边倒后相同起始物质的物质的量相等。
达到平衡后各物质浓度相等,百分含量相等,体积没变化,压强没有变化,达到平衡后正逆反应速率相同。
唯一不同的是根据投料方式的不同会导致反应热不同。
②恒温恒压:一边倒后相同起始物质的物质的量之比相等。
达到平衡后各物质浓度相等,百分含量相等,体积可有变化,压强没有变化,达到平衡后正逆反应速率相同。
根据投料的量和方式的不同会导致反应热不同。
(2)如果m+n = p+q③一边倒后相同起始物质的物质的量之比相等。
恒温恒压的话,达到平衡后体积未必相等;恒温恒容的话,除了体积相等,达到平衡后各物质浓度、压强、正逆反应速率都可能不同。
两种情况下反应热根据投料的量和方式的不同而不同。
比较见下表1.表1 反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的等效等效平等效反反投料和原平衡相比形成不对于反应N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g),按照①、②、③的投料方式进行反应,(1)恒温恒容下,则所能达到等效平衡的状态为:①=②≠③。
③为①或②、④进行加压后的情况,对于这种△vg<0的情况,压强增大,平衡向正方向移动, N 2转化率升高。
(=③。
对于反应H 2(g) +I 2(g)2HI(g) 按照⑤、⑥、⑦、⑧的投料方式(⑤基于上面几种类型的建模过程,对照表1可进行分析能量变化等情况,再应用于解题。
三、例题精析【例题1】【题干】2.0molPCl 3和1.0molCl 2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应PCl 3(g) +Cl 2(g) PCl 5(g),达到平衡时, PCl 5为0.4mol ,如果此时移走1.0molP Cl 3和0.5mol Cl 2,在相同温度下再达到平衡,PCl 5的物质的量为( )。
等效平衡(与过程假设)学案一、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,任何相同组分的百分含量....(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。
概念的理解:(1)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。
(2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同: “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,只要物料相当,就达到相同的平衡状态。
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△V ≠0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,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三、例题解析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2mol SO 2和1mol O 2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反应,22O SO 2+3SO 2,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322SO O SO 、、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 和c ,另一个只含b 和c )解析:(1)c=2 (2)b=0.25,c=1.5 (3)a+c=2 b+c/2=1(或2b+c=2)。
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:)g (Br )g (H2+)g (HBr 2 已知加入1mol H 2和2mol Br 2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①~③的状态,填写下表中的空白。
解析: ①2a ②0mol 、0.5mol ③)m 2g (2x -=、)m g (a y -=。
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,达到平衡后与原平衡等效。
例3:如图所示,在一定温度下,把2体积N 2和6体积H 2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:22H 3N+3NH 2(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: 起始状态时物质的量 n (mol ) H 2 Br 2 HBr 平衡时HBr 的物质的量n (mol ) 已知 编号 1 2 0 a ① 2 4 0② 10.5a ③ m g(g ≥2m) N 2 2体积 H 2 6体积保持上述反应温度不变,设a 、b 、c 分别代表初始加入的N 2、H 2和NH 3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。
解析:b=3、平衡逆向移动例4:恒温、恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反应:)g (B )g (A )g (C(1)若开始时放入1mol A 和1mol 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3mol A 和3mol 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 、2mol B 和1mol 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)的平衡混合物中再加入3mol C ,待再次达到平衡后,C 的物质的量分数是___________。
解析:1-a mol; 3a mol; 2 3-3a 丁;3a/(6-3a)例5:如图所示,温度不变下某容器分隔成A 、B 两部分,A 容器固定不变,B 有可移动的活塞,现在A 中充入2molSO 2和1molO 2,在B 中充入2 molSO 3和1molN 2,在相同条件下发生可逆反应:2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g),根据下列要求填空:(1)固定活塞位置在3处不动,达到平衡后,设A 中压强为P A ,B 中压强为P B ,则P A 与P B 的压强是P A P B (填“<”、“>”、“=”)。
(2)若要使A 中与B 中平衡状态相同,可移动活塞的位置应在 处。
(3)若活塞右移到5处,达到平衡后,B 中SO 3为x mol ,A 中SO 3为y mol ,则x y 的(填“<”、“>”、“=”),理由是 。
解析:<; 3 ; < 活塞在3处时A 与B 平衡状态相同,移到5处相当于减压,平衡左移。
针对训练:1、在t ℃时,向2L 密闭容器中放入1molA 和1molB ,发生下列反应:A (g )+B (g )C (g )+2D (g ),平衡时C 的含量为m%,保持其他条件不变,若按下列配比将物质放入容器中达到平衡时,C 的含量仍为m%的是 ( )A 、2molA 和1molB B 、2molD 和A 、B 、C 各1molC 、1molC 和2molD D 、1molC 和1molD2、某温度下,在一容积可变的容器中,反应 2A(g) + B(g)2C(g)达到平衡时,A 、B 和C 的物质的量分别为 4 mol 、2 mol 和4 mol 。
保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是( )A .均减半 B .均加倍 C .均增加 1 mol D .均减少 1 mol3、在一恒温恒容密闭容器中,A 、B 气体可建立如下平衡: 2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ. A 、B 的起始量均为2mol ;Ⅱ. C 、D 的起始量分别为2mol 和6mol 。
下列叙述不正确的是: ( )A 、Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同B 、Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成不同C 、达到平衡时,途径Ⅰ的 和途径Ⅱ体系内混合气体平均相对分子质量相同D 、达到平衡时,途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的1/24、(双选)在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密闭容器中充入3LA 和2LB ,发生如下反应:3A (气)+2B (气)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0.6LA 、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 ( )A 、x=3 y=1 B 、x=4 y=1 C 、x=5 y =1 D 、x=10 y=25、(双选)在一固定容积的密闭容器中充入2molA 和1molB ,发生反应:2A(气)+B(气)xC(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1.4molC 为起始物质,达到平衡后,C 的体积分数仍为W%,则x 值为( )A 、1 B 、2 C 、3 D 、4A B3 2 1 0 1 2 34 56、(双选)在一个1L 的密闭容器中,加入2molA 和1molB ,发生下述反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)达到平衡时,C 的浓度为1.2mol/L , C 的体积分数为a% 。
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1.2mol/L 的是( )A 、3mol C+1mol DB 、1mol A +1.5mol C+0.5mol DC 、1mol A+0.5mol B+1.5mol CD 、4mol A+2mol B7、在一个容积固定的密闭容器中充入1molHI ,建立如下平衡:H 2(g )+I 2 (g )2HI (g ),测得HI 的转化率为a%。
其他条件不变,在上述平衡体系中再充入1molHI ,待平衡建立时HI 的转化率为b%,则a 、b 的关系为 ( )A.a >b B.a <b C.a=b D.无法确定8、一个真空密闭恒容容器中盛有1molPCl 5,加热到200℃发生如下反应:PCl 5(g)PCl 3 (g)+Cl 2 (g) ,反应达到平衡时,混合气体中PCl 5,所占体积分数为M%,。
若同一温度的同一容器中,最初投入2 molPCl 5,反应达平衡时,混合气体中PCl 5,所占体积分数为N%。
则M 和N 的关系是 ( )(A) M >N (B) M=N (C) M < N (D)无法确定9、(双选)已知甲为恒温恒压容器,乙为恒温恒容容器。
两容器中均充入2mol SO 2、1mol O 2,初始时两容器的温度体积相同。
一段时间后反应达到平衡,为使两容器中的SO 2在平衡混合物的物质的量分数相同,下列措施中可行的是 ( )A .向甲容器中充入一定量的氦气B .向乙容器中充入一定量的SO 3气体C .升高乙容器的温度D .增大甲容器的压强10、有两个密闭容器A 和B ,A 容器内有一个移动的活塞能使容器内保持恒压,B 容器能保持恒容。