高中化学化学平衡中的等效平衡问题知识点分析鲁教版
- 格式:doc
- 大小:131.50 KB
- 文档页数:7
化学平衡中的等效平衡问题等效平衡是教学的一个难点也是高考的热点。
但同学们解等效平衡题目时普遍感到困难,根本原因是对等效平衡的建立过程不理解,本文将设计几种过程,以增进理解。
一、等效平衡的背景知识相同条件下的同一可逆反应,只是起始加入情况不同,但达平衡后,反应混合物中,对应的任意一组分的百分含量都相等,则二者为等效平衡。
如:一定条件下,以下三种不同的加入情况:(单位mol)2SO2 + O22SO3① 2 1 0② 0 0 2△V=02HI以下T、2V将容器压缩一半由于增大压强对此平衡无影响,所以依然 ----------------→(压强增大)T、V 是原平衡状态,即①、②两种加入情况是等效平衡。
此条件下两次所加反应物的物质的量之比相等,即 [n H2/n I2]1 = [n H2/n I2]2应为等比等效平衡。
【例2】等T 、V 、△V≠0两次加入量如下(单位mol )如:N 2 + 3H 22NH 3① 1 3 0② 2 6 0① T 、② T 、V T 、V 以下②]2 但2HI、 T 、入情况是等效平衡。
【例4】等T 、P 、 △V≠0 如: N 2 + 3H 2 2NH 3① 1 3 0② 2 6 0解析:设计过程,将两次的反应物分别通人如下的两个容积可变的密闭容器中:(若①中气体的体积为V ,由PV=nRT 2V )① T 、P (V )② T 、P (V ) T 、P (V ) 达到平衡后,三份气体必为等效平衡,现在对第二次的容器作以下变化:抽掉中间的隔板---------------→(平衡不移动)② T 、P (V ) T 、P (V ) ② T 、P (2V )由于条件没变,所以依然是原平衡状态,即①、 ②两种加入情况是等效平衡。
综上所述,等效平衡的规律(注意等比和等量所表达的意义):等T 、V 、△V≠0 时,只有等量等效平衡等T 、V 、△V=0 时,等T 、P 、△V=0 时,}既有等量等效平衡又有等比等效平衡。
等效平衡本文中的m、n、p、q特指气体前的系数,如果遇到固体,默认为0。
1.定义:化学平衡与条件息息相关,而与建立平衡的途径无关。
对于同一可逆反应,在一定条件(一般为恒温恒容或恒温恒压)下,以不同的投料方式(即从正反应、逆反应或从中间状态开始)进行反应,只要达到平衡时相同组分在各混合物中的百分数(体积分数、物质的量分数或质量分数)相等(因),这样的化学平衡即互称为等效平衡(果)。
2.对于反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)①恒温恒容改变起始时加入物质的物质的量,若按可逆反应化学计量数之比换算成同一边的物质(一边倒),其物质的量对应相等或成比例,则它们互为等效平衡。
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单地叠加并压缩而成,相当于增大压强。
图1恒温恒容模型改变起始时加入物质的物质的量,若按可逆反应化学计量数之比换算成同一边的物质(一边倒),其物质的量对应相等,则它们互为等效平衡。
也就是等量等效。
此时,平衡后的各组分的物质的量(n)、物质的量分数(n%)、质量(m)、质量分数(m%)、体积(V)、体积分数(V%)、物质的量浓度(c n)等相同。
举例:以2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)为例说明,表中单位为mol。
n)、物质的量分数、质量(m)、质量分数、体积(V)、体积分数、物质的量浓度(c n)等相同;B、C、D 和A一样,上述物理量也分别相同。
分析:一边倒之后①③⑤中的物质的量A和B分别为2mol和1mol,而且可以全部倒完,是等量等效,每一个物质的物质的量对应都相等。
自然地,对应物质的百分含量相等,那么就一定互为等效平衡。
【注意】上文“分析”中所说的“对应物质相等”指的是①中的A和③、⑤中的A相等,①中的C和③、⑤中的C相等……问题:①和②为等比等效,为什么不是等效平衡呢?解释:由定义可以知道:“达到平衡时相同组分在各混合物中的百分数相等,这样的化学平衡即互称为等效平衡。
分等效平衡专题(知识点+经典例题讲评)等效平衡专题【教学目标】1.理解等效平衡的定义;2.熟悉等效平衡的条件;3.学以致用。
【重点难点】等效平衡的判断。
【知识点+例题讲评】一、什么是等效平衡在一定条件下,对一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同,这两个平衡叫做等效平衡。
具体分析如下:1、一定条件指一定的温度、压强、体积以及反应前后气体总体积是否变化。
关于等效平衡的条件有以下几种情况:(1)AV^O,恒温恒容,极值等量即等效。
(2)AV^O,恒温恒压,极值等比即等效。
(3)AV=0,恒温恒容或恒温恒压,极值等比即等效。
AV工0是指反应前后气体总体积发生变化的反应。
AV=0是指反应前后气体总体积不发生变化的反应。
2、含量相同指质量分数相同、物质的量分数相同、体积分数相同。
百分含量,将质量分数、物质的量分数、体积分数换算为百分数。
3、等效指效果相同,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同。
具体有下面三种情况:①两平衡中同种物质百分含量相同、物质的量相同、物质的量浓度相同。
②两平衡中同种物质百分含量相同、物质的量浓度相同,物质的量与反应物同比例。
③两平衡中同种物质百分含量相同,物质的量、物质的量浓度分别与反应物同比例。
4、等效平衡研究的对象:有气体参加的可逆反应。
二、等效平衡举例1、A V M0,恒温恒容,极值等量即等效。
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)①2mol1mol0②002mol将②中2molSO3按计量系数折算成反应物SO2和O2,SO2为2mol,O2为lmol,和①中2molSO2、lmol02完全相同,相当于①和②的起始用量相同,两个反应达到平衡后必定是等效平衡。
或将①中2molSO2、分等效平衡专题(知识点+经典例题讲评)1molO2按计量系数折算为生成物S03,也是2mol,相当于①和②的起始用量也相同,两个反应达到平衡后必定是等效平衡。
化学平衡中的等效平衡的类型及解题思路等效平衡的概念相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,达到平衡时,任何相同物质的含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。
可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。
判断等效平衡的方法:使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相当。
等效平衡的类型各种不同类型的等效平衡的解题思路一、恒温恒容(定T、V)的等效平衡1.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积改变的反应:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效。
2.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积不变的反应:只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,则二平衡等效。
二、恒温恒压(定T、P)的等效平衡在定T、P条件下:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比。
即:对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言,恒容容器中要想达到同一平衡状态,投料量必须相同;恒压容器中要想达到同一平衡状态,投料量可以不同,但投入的比例得相同。
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 molCC.2 molC+1 molB D.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(DE)②A项平衡时,c(C)与2K mol/L的关系?分析:→扩大一倍若平衡不动,则[C]=2K mol/L,现右移∴>2K mol/L③ 平衡时各选项中C 的平衡浓度c (C )的大小顺序。
高中化学专题—等效平衡详解一、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,(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量....称等效平衡(包括“全等等效和相似等效”)。
(体积分数、物质的量分数等)一定相同理解:(1)只要是等效平衡,平衡时同一物质的百分含量....(2)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。
(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,)比较时都运用“一边倒”倒回到起.........进行比较。
始的状态....二、分类(一)全等等效和相似等效1、全等等效:一边倒后要和标准状态数值完全相同才能等效,达到平衡后,w%(百分含量,如质量分数、体积分数、物质的量分数等)、n(物质的量)、m(质量)、V(体积)等量完全相同。
2、相似等效:一边倒后和标准状态数值成比例就可以等效,达到平衡后,w%一定相同,但n、m、V等量不一定相同但一定成比例。
(二)具体分析方法针对反应mA(g)+n B(g)pC(g)+ qD(g),1、若m + n =p + q,则无论恒温恒容还是恒温恒压,都满足相似等效。
例:对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g),在某温度下,向某一密闭容器中加入1molH2和1molI2,平衡时HI的浓度为a,HI的物质的量为b,则(1)若保持恒温恒容,开始时投入_______molHI,与上述情况等效(2)若保持恒温恒压,开始时投入_______molHI,与上述情况等效(3)若保持恒温恒容,开始时投入0.5molH2,还需要加入_______mol I2和_______molHI,与上述情况等效(4)若保持恒温恒压,开始时投入4molHI,则平衡时,HI的浓度为_______,物质的量为_______2、若m + n ≠p + q,(1)若恒温恒容,则满足全等等效;(2)若恒温恒压,则满足相似等效。
高二化学等效平衡知识点
高二化学等效平衡知识点
一、概念:
在一定条件下,同一可逆反应的两个不同的起始状态(一般是各组分起始加入量不同)分别达到平衡时,同种组分的含量都相同,这样的两个平衡叫等效平衡。
二、规律:
①对于一般的可逆反应,在定温定容的条件下,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数比例换算成同一半边的物质的物质的.量(终态假设)与原平衡相同,这样的平衡就是等效平衡。
②在定温定容的条件上,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,两平衡即是等效平衡。
③在同温同压条件下,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的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效。
三、等效
相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,达到平衡时,任何相同物质的含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。
可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。
判断等效平衡的方法:使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相当。
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,达平衡时的状态规律如下表:
条件等效条件结果恒温恒容
(△n(g)≠0)投料换算成相同物质表示时量相同两次平衡时各组分百分量、n、c均相同恒温恒容
(△n(g)=0)投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分量相同,n、c同比例变化恒温恒压投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分量、c相同,n同比例变化
【高二化学等效平衡知识点】。
高中化学等效平衡的知识点详解在化学的学习中,学生会学习到很多的关于平衡的知识点,下面是店铺给大家带来的有关于等效平衡的知识点的介绍,希望能够帮助到大家。
高中化学等效平衡的知识点相同条件下,同一可逆反应体系中,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,达到平衡时,任何物质的百分含量(浓度、质量分数、体积分数等)都保持不变的化学平衡互称等效平衡。
判断方法:使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相当。
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,达平衡时的状态规律如下:2HI的反应前后气体体积不变且方程式的一边只有一种物质的反应,只要方程式的另一边的几种反应物质的物质的量与方程式的系数成正比,无论加入多少量的生成物(在方程式的这一侧只有这种物质);或只加入这种单一反应物质(如HI),而另几种反应物的量为0,都能使反应达到平衡时,各组分的体积百分含量恒定。
⑤在恒温、定容条件下,对于类似H2+I2 pC+qD。
如果两次反应投入原料物质不同,而反应达到平衡时,指定物质的浓度相同,则经过配比转化后的原料不仅完全成比例,而且物质的量完全相同。
【典型例题例1. 在一定温度下,把2摩SO2和1摩O2通入一个一定容积的密闭的容器里,发生如下反应:2SO2+O2解析:本题属于:反应前后气体分子总数发生变化的可逆反应在等温、等容条件下的等效平衡,此时只改变起始加入量,只要通过可逆反应化学计量数之比换算成方程式同一半边的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。
根据反应式:2SO2+O2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1molH2和2molBr2时,达到平衡后生成a mol HBr。
在相同条件下,若保持达到平衡时各组分的体积分数不变,根据下列编号的状态,填写表中空白。
解析:本题属于:反应前后气体分子总数没有发生变化的可逆反应在等温、等容条件下的等效平衡,此时,只要通过可逆反应化学计量数之比换算成方程式同一半边的反应物(或生成物)的物质的量的比值与原平衡状态相同,则两平衡等效。
高考化学等效平衡知识点在化学学科中,平衡反应是一个重要的概念。
学生在高考中经常会遇到与平衡反应相关的问题,其中包括等效平衡。
本文将介绍高考化学中与等效平衡相关的知识点,包括基本概念、计算方法以及常见的例题分析。
一、等效平衡的基本概念等效平衡是指在化学反应中,考虑到反应物的种类或比例改变而得到的一个新的平衡。
这个新平衡与原平衡之间没有本质的区别,只是组分的表示方式不同。
以一个简单的例子进行说明。
假设我们有一个平衡反应:2A + 3B⇌ C + D。
这个反应的原平衡常数Kc为0.5。
如果我们将反应中的物质A和物质B的数量各自减半,即A和B的浓度都变为原来的一半,那么新得到的平衡仍然满足化学方程式,只是反应物和生成物的系数会发生变化。
新平衡的方程式可以写为:A + 3/2B ⇌ 1/4C + D。
新的平衡常数记作K'c。
这个例子中,原平衡和新平衡之间的关系可以用一个等效平衡表示。
等效平衡的写法为:A + 3/2B ⇌ 1/4C + D,K'c = Kc / 4。
二、等效平衡的计算方法在高考化学中,计算等效平衡时,需要根据给定的条件调整化学式中的系数。
通过观察等效平衡的表达式,可以得出以下计算方法:1. 当原平衡中的某个物质的量变为原来的n倍时,对应的生成物的量将变为原来的m倍。
那么等效平衡中,该生成物的系数应调整为原平衡中的m/n倍。
2. 当原平衡中的某个物质的量变为原来的n倍时,对应的反应物的量将变为原来的m倍。
那么等效平衡中,该反应物的系数应调整为原平衡中的m/n倍。
通过这两个规律,可以得到更复杂的等效平衡计算方法。
在具体计算时,可以根据化学反应方程中的物质系数和所给条件进行推导。
三、等效平衡的例题分析下面通过几个例题来进一步说明等效平衡的应用。
例题1:考虑平衡反应:2A + 3B ⇌ C + D,Kc = 0.5。
在某个实验中,将反应物B的浓度增加到原来的4倍,则新平衡中C的浓度是多少?解析:根据题目中的条件,物质B的浓度变为原来的4倍,即变为4倍的[n(B)]。
化学平衡移动与等效平衡知识归纳
1.化学平衡的移动
平衡移动就是由一个“平衡状态→不平衡状态→新平衡状态”的过程。
一定条件下的平衡体系,条件改变后,平衡可能发生移动,如下所示:
2.化学平衡移动与化学反应速率的关系
v正>v逆,平衡向正反应方向移动;
v正=v逆,反应达到平衡状态,不发生平衡移动;
v正<v逆,平衡向逆反应方向移动。
3.外界因素对化学平衡移动的影响
4.勒夏特列原理
如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是“抵消”外界条件的改变,改变是不可逆转的。
新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。
5.等效平衡
定义:在一定条件下(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,还是正、逆反应同时投料,达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。
等效平衡分类及规律
等效类型①②③
条件恒温、恒容恒温、恒容恒温、恒压
反应的特点
任何可逆反
应反应前后气体分
子数相等
任何可逆反应
起始投料换算为化学
方程式同一
边物质,其
“量”相同
换算为化学方程
式一边物质,其
“量”符合同一
比例
换算为化学方
程式同一边物
质,其“量”符
合同一比例
平衡特点
质量分
数(w%)
相同相同相同
浓度(c) 相同成比例相同(气体) 物质的量(n) 相同成比例成比例。
等效平衡1.等效平衡的含义在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,或是正、逆反应同时投料,达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。
2.等效平衡的类型和特征类型等同平衡等比平衡条件恒温、恒容恒温、恒容恒温、恒压适用对象任何可逆反应反应前后气体分子数相同的可逆反应所有可逆反应起始投料(折算后)相同组分的物质的量相同相同组分的物质的量之比相同相同组分的物质的量之比相同等效特征(相同组分的物理量比较)物质的量分数相等相等相等物质的量相等等比等比物质的量浓度相等等比相等3.虚拟“中间态”法构建等效平衡(1)构建恒温恒容平衡思维模式。
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大压强。
(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例,见图示)。
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动。
【典例】(2018·江苏高考改编)一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:容器1 容器2 容器3 反应温度T/K 700 700 800反应物投入量2 mol SO2、1 mol O24 mol SO32 mol SO2、1 mol O2平衡v正(SO2)/mol·L-1·s-1v1v2v3平衡c(SO3)/mol·L-1c1c2c3平衡体系总压强p/Pap1p2p3物质的平衡转化率αα1(SO2) α2(SO3) α3(SO2)平衡常数K K1K2K3下列说法正确的是( )A.v1<v2,c2<2c1B.K1>K3,p2>2p3C.v1<v3,α1(SO2)>α3(SO2)D.c2>2c3,α2(SO3)+α3(SO2)>1【审题流程】解答本类试题时通常采用如下流程:【解析】选C。
“等效平衡”在平衡状态比较中的应用1.等效平衡的概念在相同条件下(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、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。
2.等效平衡的类型等效类型①②③条件恒温、恒容恒温、恒容恒温、恒压反应的特点任何可逆反应反应前后气体分子数相等任何可逆反应起始投料换算为化学方程式同一边物质,其“量”相同换算为化学方程式同一边物质,其“量”符合同一比例换算为化学方程式同一边物质,其“量”符合同一比例平衡特点质量分数(w%)相同相同相同浓度(c) 相同成比例相同(气体) 物质的量(n)相同成比例成比例在恒温恒容条件下,可逆反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),起始物质的量如表所示:序号 A B C D① 2 mol 1 mol 0 0② 4 mol 2 mol 0 0③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol④0 1 mol 3 mol 1 mol⑤0 0 3 mol 1 mol①③⑤。
(2)达到平衡后,①放出的热量为Q1kJ,⑤吸收的热量为Q5kJ,则Q、Q1、Q5的定量关系为Q1+Q5=Q。
(3)其他条件不变,当D为固体时,上述反应达到平衡时,互为等效平衡的是哪几组?①②③⑤。
(4)将“恒温恒容”改为“恒温恒压”,a.上述反应达到平衡时,互为等效平衡的是哪几组?①②③⑤。
b.达平衡后①②放出的热量分别为Q1和Q2,则Q1与Q2的关系Q2=2Q1。
4.平衡状态比较的三种思维模板(1)构建恒温恒容平衡思维模式新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大压强。
(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例,见图示)新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动。
等效平衡专题【教学目标】1.理解等效平衡的定义;2.熟悉等效平衡的条件;3.学以致用。
【重点难点】等效平衡的判断。
【知识点+例题讲评】一、什么是等效平衡在一定条件下,对一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同,这两个平衡叫做等效平衡。
具体分析如下:1、一定条件指一定的温度、压强、体积以及反应前后气体总体积是否变化。
关于等效平衡的条件有以下几种情况:(1)ΔV≠0,恒温恒容,极值等量即等效。
(2)ΔV≠0,恒温恒压,极值等比即等效。
(3)ΔV=0,恒温恒容或恒温恒压,极值等比即等效。
ΔV≠0是指反应前后气体总体积发生变化的反应。
ΔV=0是指反应前后气体总体积不发生变化的反应。
2、含量相同指质量分数相同、物质的量分数相同、体积分数相同。
百分含量,将质量分数、物质的量分数、体积分数换算为百分数。
3、等效指效果相同,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同。
具体有下面三种情况:①两平衡中同种物质百分含量相同、物质的量相同、物质的量浓度相同。
②两平衡中同种物质百分含量相同、物质的量浓度相同,物质的量与反应物同比例。
③两平衡中同种物质百分含量相同,物质的量、物质的量浓度分别与反应物同比例。
4、等效平衡研究的对象:有气体参加的可逆反应。
二、等效平衡举例1、ΔV≠0,恒温恒容,极值等量即等效。
2SO2(g)+O2(g2SO3(g)①2mol 1mol 0②0 0 2mol分析:将②中2molSO3按计量系数折算成反应物SO2和O2,SO2为2mol,O2为1mol,和①中2mol SO2、1mol O2完全相同,相当于①和②的起始用量相同,两个反应达到平衡后必定是等效平衡。
或将①中2mol SO2、1mol O2按计量系数折算为生成物SO3,也是2mol,相当于①和②的起始用量也相同,两个反应达到平衡后必定是等效平衡。
规律:定温、定容条件下,若反应前后气体总体积发生变化的反应,即ΔV≠0。
化学高二鲁科版选修1知识点化学高二选修1主要包括化学反应动力学、化学平衡和溶液的平衡等内容,下面将分别对这些知识点进行论述。
1. 化学反应动力学化学反应动力学研究的是化学反应速率和反应机理。
化学反应速率是指在单位时间内,反应物消耗或产品生成的物质的量变化。
反应速率可以用反应物浓度随时间的变化来表示。
化学反应速率与反应物浓度的关系可以通过实验数据进行分析,并用数学函数表示。
常见的反应速率与反应物浓度之间的关系有零级反应、一级反应、二级反应和伪一级反应。
2. 化学平衡化学平衡是指当反应物转化为产物的速率与产物转化为反应物的速率相等时所达到的一种状态。
在化学平衡状态下,系统中各组分的浓度、压力等宏观性质基本保持不变。
化学平衡的特点包括:正反应和逆反应同时存在,速率相等;反应物和产物浓度存在一定的关系,可以用平衡常数来表示;平衡的位置可以用Le Chatelier原理来预测和改变。
3. 溶液的平衡溶液的平衡包括溶解度平衡和酸碱平衡。
溶解度平衡是指在溶液中,溶质的溶解速率和析出速率相等,使溶液中的溶质浓度保持不变的一种状态。
溶解度平衡的关键是溶质在溶液中的溶解度,溶解度与溶解度积有关,可以用溶解度积常数来表示。
酸碱平衡是指在酸碱溶液中,酸和碱的离子浓度达到一种相对稳定的状态。
酸碱平衡的关键是酸碱的离解程度和酸碱常数,可以通过酸碱指示剂、pH计等方法来监测和调节酸碱平衡。
综上所述,化学高二选修1主要包括化学反应动力学、化学平衡和溶液的平衡等内容。
通过学习这些知识点,我们可以深入了解化学反应的速率、平衡状态和溶液的特性,为进一步探索化学的奥秘打下坚实的基础。
化学高二选修1不仅有助于我们提高化学实验技能,还有助于培养我们的科学思维和创新能力。
希望同学们在学习化学高二选修1的过程中,能够积极参与实验和探究,加深对化学的认识和理解,为今后的学习和研究打下良好的基础。
第3课时化学平衡的标志及等效平衡教案(鲁科版)山东省安丘市实验中学:周月明知识互动知识点一.判断可逆反应是否达到平衡状态的方法1、直接判断法(1)v(正)=v(逆)>0(即同一物质的消耗速率与生成速率相等)。
(2)各物质的浓度保持不变。
2、间接判断法(1)各物质的百分含量保持不变。
(2)各物质的物质的量不随时间的改变而改变。
(3)各气体的体积不随时间的改变而改变。
以反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g) 为例说明如下表:【注意】可逆反应达到平衡状态时有两个核心判断依据:(1)正反应速率和逆反应速率相等。
(2)反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。
依据其他有关的量判断可逆反应是否达到平衡状态时,最终都要回归到这两个核心依据上来。
知识点二等效平衡1.等效平衡的含义对于同一可逆反应,在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,以不同投料方式(即从正反应、逆反应或从正、逆反应同时开始)进行反应,只要达到平衡时各组分在混合物中的百分数(体积分数、物质的量分数或质量分数)相等,这样的化学平衡互称为等效平衡。
2.等效平衡的分类(1)对于恒温恒容条件下反应前后气体体积改变的可逆反应如果按方程式的化学计量数关系转化为方程式同一侧的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相同,则建立的化学平衡状态是等效的。
例如,恒温恒容下的可逆反应:+O2 2SO32SO①2mol 1mol 0mol②0mol 0mol 2mol③0.5mol 0.25mol 1.5mol上述三种配比,按方程式的化学计量数关系均转化为反应物,则SO2均为2mol、O2均为1mol,三者建立的平衡状态完全相同。
(2)对于恒温、恒容条件下的反应前后气态物质分子总数不变的可逆反应以及恒温、恒压条件下的可逆反应(无论体积可变或不变)如果按方程式的化学计量数关系转化为方程式同一侧的物质,其物质的量比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。
第2节 化学平衡状态和平衡移动1.可逆反应定义—⎪⎪⎪相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
︱特点—⎪⎪⎪⎪①三同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行;c.反应物与生成物同时存在。
②一小:任一组分的转化率都小于(填“等于”或“小于”)100%。
③表示:化学反应方程式中用“”连接。
[示例] 含有2 mol SO 2和2 mol O 2在一定条件下的密闭容器中发生2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g),平衡时的O 2物质的量范围为1 mol<n (O 2)<2 mol 。
2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的浓度保持不变的状态。
(2)建立过程在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。
反应过程如下:反应开始时—反应物浓度最大,v(正)最大,生成物浓度为0,v(逆)为0↓反应进行时—反应物浓度逐渐减小―→v(正)逐渐减小;生成物浓度逐渐增大―→v(逆)逐渐增大,v(正)>v(逆)↓达到平衡时—v(正)=v(逆),反应混合物中各组分的浓度保持不变以上过程可用如图表示:若开始加入生成物,从逆反应建立平衡,则vt图为。
(3)特征[深度归纳]化学平衡状态的判定(1)一般标志(2)等价标志①全部是气体参加的非等体积反应,体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。
②对同一物质而言,断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。
③对于有色物质参加或生成的可逆反应,体系的颜色不再随时间而变化。
④绝热体系的温度不变,说明反应处于平衡状态。
⑤全部是气体的非等体积反应,恒压条件下,若密度不再变化;对于有固体参与或生成的反应,恒容条件下,若密度不再变化。
[应用体验]正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)Cl 2+H2O HCl+HClO,PCl3+Cl2PCl5均为可逆反应。
化学平衡中的等效平衡问题一.等效平衡原理一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒压),对同一可逆反应,只要起始时加入的物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,各物质的百分含量(体积分数或物质的量分数)均相同,这样的平衡互称为等效平衡。
等效平衡的建立与途径无关,与外界条件和物质用量有关。
因而同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件相同(温度、浓度、压强)完全相同,则可形成等效平衡。
如:常温常压下,可逆反应:①从正反应开始,②从逆反应开始,③从正逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物,对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算成①),因此三者为等效平衡。
二.等效平衡的规律三.典例剖析 例1.向某密闭容器中充入1mol CO 和2mol H 2O(g)发反应g)(O H CO 2+22H CO +。
当反应达到平衡时CO 的体积分数为x 。
若维持体积和温度不变,起始物按下列四种配比充入此容器中,达到平衡时CO 的体积分数大于x 的是( )A .0.5mol CO + 2mol H 2O(g) + 1mol CO 2 + 1mol H 2B .1mol CO + 1mol H 2O(g) + 1mol CO 2 + 1mol H 2C .0.5mol CO + 1.5mol H 2O(g) + 0.4mol CO 2 + 0.4mol H 2D .0.5mol CO + 1.5mol H 2O(g) + 0.5mol CO 2 + 0.5 mol H 2解析:本题是一个等效平衡的题目,在维持容器体积和温度不变的条件下,A 项相当于1.5mol CO 2SO 2 + O 22SO 3 ① 2 mol1 mol 0mol ② 0 mol0 mol 2mol③ 0.5 mol 0.25mol 1.5mol和3mol H 2O(g)反应,与原始比例1︰2相同,构成等比平衡,所以达到平衡后CO 的体积分数等于x ;B 项相当于向容器中充入1mol CO 和2mol H 2O(g)达到平衡,然后再充入1mol CO ,故前一步旨在建立全等平衡,再充入1mol CO 虽使平衡正向移动,但移动是由CO 的浓度增加引起的,所以CO 的体积分数增大;C 项相当于0.9mol CO 和1.8mol H 2O(g)(两者比值1︰2)反应,达到平衡后,再充入0.1mol H 2O ,故加入水使平衡正向移动, CO 的体积分数小于x ;D 相当于1mol CO 和2mol H 2O(g)反应,与原平衡全等,故 CO 的体积分数等于x ,只有B 项合理。
答案:B例2.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里,发生如下反应:2SO 2+O 22SO 3并达到平衡状态。
现在该容器中维持温度不变,令a 、b 、c 分别为初始加入的SO 2、O 2和SO 3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,请填写下列空白:(1)若a=0、b=0则c= mol 。
(2)若a=0.5mol, 则b= mol 和c= mol 。
(3)a 、b 、c 取值必须满足一般的条件是(请用两个议程式表示,其中一个只含a 和c ,另一个只含b 和c ) 。
解析:2SO 2+O 22SO 3是一个反应前后气体分子数不相等的可逆反应,它在定温、定容下由2mol SO 2、1mol O 2和0 mol SO 3建立起来了化学平衡状态。
若在同温、同容且容积固定、n(SO 2)为a mol 、n(O 2)为b mol 、n(SO 3)为c mol 的条件下建立起与上述相同的化学平衡状态,也就是下述5种不同情况均能建立起相同的化学平衡状态:由②知a=0、b=0、c=2;由①、④知a+c=2、b+c/2=1,若a=0.5,则c=1.5、b=0.25答案:(1)2 (2)0.25 (3)a+c=2、b+c/2=1例3.在相同的温度和压强下,对反应)(H )(CO 22g g+g)(O H CO(g)2+进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表:A .乙=丁>丙=甲B .乙>丁>甲>丙C .丁>乙>丙=甲D .丁>丙>乙>甲解析:根据可逆反应的特征甲和丙、乙和丁分别为相同的平衡状态,达到平衡后n(CO)相同,甲和乙比较,乙中增加了CO 2的物质的量平衡正向移动,n(CO)增加,所以乙=丁>丙=甲。
答案:A巩固练习:① 2SO 2 + O 2 2SO 3 ④ 2SO 2 + O 2 2SO 32 mol 1 mol 0mol a+c (b+c/2) 0② 2SO 2 + O 2 2SO 3 ⑤ 2SO 2 + O 2 2SO 30 mol 0 mol 2mol 0 0 (a+c)或(c+2b)③ 2SO 2 + O 2 2SO 3a b c【练习一】在一个盛有催化剂、容积固定的密闭容器中,保持一定温度进行如下反应:N2+3H 2 2NH3,已知加入1molN2和3molH2达到平衡时,NH3的百分含量为m%。
⑴若其它条件不变,初始按如下情况分别加入N2、H2、NH3,平衡时NH3的百分含量仍为m%的是:A.1molN2+3molH2+1molNH3 B.0.5molN2+1.5molH2+1molNH3C.0.5molN2+1.5molH2 D.1molN2+3molH2+2molNH3⑵若改为恒温恒压,初始按如下情况分别加入N2、H2、NH3,平衡时NH3的百分含量仍为m%的是:A.1molN2+3molH2+1molNH3 B.0.5molN2+1.5molH2+1molNH3C.0.5molN2+1.5molH2 D.1molN2+3molH2+2molNH3【练习二】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:H2(g)+Br2(g )2HBr(g)。
已知加入1mol H2和2mol Br2时,达到平衡后生成a molHBr(见下表)。
在相同条件下,且保持平衡时各组分的质量分数不变,对下列编号⑴⑵⑶的状态,填写表中空白:2224NO2转化率为a%。
⑴在温度不变,体积不变时,再通入1mol NO2气体,待新平衡建立时,测得NO2转化率为b%,则a b。
⑵在温度不变,压强不变时,再通入1mol NO2气体,待新平衡建立时,测得NO2转化率为b%,则a b。
【练习四】在一定温度下,向密闭容器中充入1mol HI气体,建立如下平衡:2HI(g)H2(g)+I2(g),测得HI转化率为a%,在温度不变,体积不变时,再通入1mol HI气体,待新平衡建立时,测得HI转化率为b%,a与b比较,则A.a<b B.a>b C.a=b D.无法比较【练习五】体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下,发生反应:2SO2+O2 2SO3并达平衡。
在这过程中甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为a%,乙容器中SO2的转化率为b%,a与b比较,则A.a<b B.a>b C.a=b D.无法比较【练习六】甲、乙两容器,甲的容积固定,乙的容积可变。
在一定温度下,向甲中通入了3molN2和4molH2,反应达到平衡时,生成NH3的物质的量为amol。
(1)相同温度下,若再向乙中通入2molNH 3,且保持容积和甲相同,当反应达到平衡时,各物质的浓度与甲中平衡时相同,起始时乙中通入 molN 2和 molH 2(2)相同温度下,若乙中通入6molN 2和8mol H 2,且保持压强与甲相同,当反应达到平衡时,生成NH 3的物质的量为b mol 则a/b 1/2(填“>”“<”“=”,下同)。
若乙与甲的容积始终相等,达到平衡时,生成氨的物质的量为c mol,则a/c 1/2。
【练习七】在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行如图所示的可逆反应。
各物质的起始加入量如下:A 、B 和C 均为4.0摩、D 为6.5摩、F 为2.0摩,设E 为x 摩。
当x 在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器的正中位置。
请填写以下空白:(1)若x=4.5,则右侧反应在起始时向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
欲使起始反应维持向该方向进行,则x 的最大取值应小于 。
(2)若x 分别为4.5和5.0,则在这两种情况下,当反应达平衡时,A 的物质的量是否相等? (填“相等”、“不相等”或“不能确定”)。
其理由是: 。
【练习八】Ⅰ.恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:A (g )+B (g )C (g )⑴若开始时放入1molA 和1molB ,到达平衡后,生成amolC ,这时A 的物质的量为 mol 。
⑵若开始时放入3molA 和3molB ,到达平衡后,生成C 的物质的量为 mol 。
⑶若开始时放入XmolA 、2molB 和1molC ,到达平衡后,A 和C 的物质的量分别为Ymol 和3amol ,则X= mol ,Y= mol 。
平衡时,B 的物质的量 (选填一个编号)。
(甲)大于2mol (乙)等于2mol (丙)小于2mol (丁)可能大于、等于或小于2mol作出此判断的理由是 。
⑷若在⑶的平衡混合物中再加入3 molC ,待再次达到平衡后,C 的物质的量分数是 。
Ⅱ.若维持温度不变,在一个与⑴反应前起始体积相同,且容积固定的容器中发生上述反应。
⑸开始放入1molA 和1molB 到达平衡后生成bmolC 。
将b 与⑴小题中的a 进行比较 (选填一个编号)。
(甲)a <b (乙)a >b (丙)a =b (丁)不能比较和的大小作出此判断的理由是 。
补充练习答案【练习一】⑴B ⑵ABCD 。
【练习二】⑵0;0.5;0.5a ;⑶2(n-2m);(n-m)a 。
【练习三】⑴a <b ;⑵a=b 。
【练习四】C 。
【练习五】A 。
【练习六】(1)2 molN 2和 1 molH 2;(2)a/b = 1/2。
a/c < 1/2。
【练习七】 (1)正反应 ;7.0。
(2)不相等;因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的,平衡状态不同,所以物质的量也不同(需答出“不同温度下”或“温度不同”等含义,否则此空为0分)。
【练习九】⑴1-a 。
⑵3a 。
⑶2,3-3a ,丁。
若3a >1,B 的物质的量小于2mol ;若3a=1,B 的物质的量等于2mol ;若3a<1,B的物质的量大于2mol。