《等效平衡》專題新

2023-01-01 06:15:05 字數 3837 閱讀 9463

一、概念:在一定條件(恆溫恆容或恆溫恆壓)下,同一可逆反應體系,不管是從正反應開始,還是從逆反應開始,在達到化學平衡狀態時,各組分的百分含量(體積分數、物質的量分數、質量分數)均相同,這樣的化學平衡互稱等效平衡。若不僅各組分的物質的量分數對應相等,而且其物質的量也對應相等,則兩平衡互為等同平衡。

等同平衡可視為等效平衡的一種特殊情況。概念的理解:

1、「等效平衡」與「完全相同的平衡狀態」不同:「完全相同的平衡狀態」 是指在達到平衡狀態時,任何組分的物質的量分數(或體積分數)對應相等,並且反應速率等也相同,但各組分的物質的量、濃度可能不同。而「等效平衡」只要求平衡混合物中各組分的物質的量分數(或體積分數)對應相同,反應的速率、壓強等可以不同。

2、平衡狀態只與始態有關,而與途徑無關,如:①無論反應從正反應方向開始,還是從逆反應方向開始②投料是一次還是分成幾次③反應容器經過擴大—縮小或縮小—擴大的過程,只要起始濃度相當,就達到相同的平衡狀態。【應用於解題:

設計一定的反應途徑或虛擬中間狀態分析問題】

二、分析方法:-------「等價轉換」(或叫「一邊倒」)的方法

通過可逆反應的化學計量數之比換算成化學方程式的同一邊物質的物質的量的方法,分析和解決等效平衡問題

三、等效平衡的分類

i類:同t、v,△v≠0,建立等效平衡的條件是:等價轉化後,對應各物質起始投料的物質的量與原平衡起始態相同,即反應物投料量相同(同容同量同平衡---等同平衡)。

(1)特徵:平衡時除物質的百分含量(質量分數、體積分數、物質的量分數)一定相等外,各組分的物質的量、濃度及混合氣體的密度、平均相對分子質量也都相等(絕對等效)。

(2)判斷題型:①反應條件【恆容或容積不變】及反應特徵【不等氣反應】 ②題幹要求:例出現起始「物質的量相等」或「平衡物質的量相等」 題幹要求,這時只要讓起始用量相當就行。

例題1. 在1l密閉容器中加入2mola和1molb,在一定溫度下發生下列反應:2a(g)+b(g) 3c(g)+d(g),達到平衡時容器內d的百分含量為a%。

若保持容器體積和溫度不變,分別通入下列幾組物質達到平衡時容器內d的百分含量也為a%的是( )

a.3molc和1moldb.2mola、1molb和3molc

c.4molc和1moldd.1.9mola、0.95molb、0.15molc和0.05mold

練習1. 在t℃時,向2l密閉容器中放入1mola和1molb,發生反應:a(g)+b(g) c(g)+2d(g),平衡時c的含量為m%,保持其他條件不變,若按下列配比放入容器中達到平衡時,c的含量仍為m% 的是( )

a.2mola和1molbb.2mold和a、b、c各1mol

c.1molc和2moldd.1molc和1mold

ii類: 同t、v,△v=0, 建立等效平衡的條件是:等價轉化後,只要反應物物質的量的比例與原平衡起始態相同,兩平衡等效,即同反應物的投料比相等(等容等氣等比例)。

(1)特徵:平衡時同一物質百分含量(體積分數、物質的量分數)相同,組分的物質的量、濃度、密度不一定相同,但存在倍數關係(相對等效)。

(2)判斷題型:①反應條件【恆容或容積不變】及反應特徵【等氣反應】②題幹要求:該類等效平衡的特徵。

例2 . 在乙個容積固定的密閉容器中充入1molhi,建立如下平衡:h2(g)+i2 (g) 2hi(g),測得hi的轉化率為a%。

其他條件不變,在上述平衡體系中再充入1mol hi,待平衡建立時hi的轉化率為b%,則a與b的關係為

a.a>bb.a<bc.a=bd.無法確定

練習2 . 在乙個1l的密閉容器中,加入2mola和1.5molb ,發生下述反應:

2a(g)+2b(g) 3c(g)+d(g)達到平衡時,c的濃度為1.2mol/l , c的體積分數為a% 。維持容器的體積和溫度不變,按下列配比作為起始物質,達到平衡後,c的濃度仍是1.

2mol/l的是

a.3mol c+1mol db.1mol a+0.5mol b+1.5mol c+0.5mol d

c.1mol a+0.5mol b+1.5mol cd.4mol a+2mol b

iii類同t、p,對於任意可逆反應,建立等效平衡的條件是:等效轉化後,反應物物質的量的比例與原平衡起始態相同,兩平衡等效,即同反應物的投料比相等(相對等效)。

(1)特徵:平衡時同一物質百分含量(體積分數、物質的量分數)、濃度、密度一定相同,組分的物質的量不一定相同,但存在倍數關係(相對等效)。

(2)判斷題型:①反應條件【恆壓或容積可變】②題幹要求:該類等效平衡的特徵。

例3 . 在乙個1l的密閉容器中,加入2mola和1molb ,發生下述反應:2a(g)+b(g) 3c(g)+d(g)達到平衡時,c的濃度為1.

2mol/l , c的體積分數為a% 。維持容器的壓強和溫度不變,按下列配比作為起始物質,達到平衡後,c的濃度仍是1.2mol/l(或c的體積分數仍是a%)的是

a.3mol c+1mol db.1mol a+0.5mol b+1.5mol c+ d

c.1mol a+0.5mol b+1.5mol c d.4mol a+2mol b

練習3 . 在恆溫、恆壓的條件下,向可變容積的密閉容器中充入3l a和2l b,發生如下反應:3a(g)+2b(g) xc(g)+yd(g),達到平衡時,c的體積分數為m%。

若維持溫度壓強不變,將0.6l a 、0.4l b、4l c、0.

8l d作為起始物質充入密閉容器中,達到平衡時c的體積分數仍為m%,則x、y的值分別為

a.x=3 y=1b.x=4 y=1c.x=5 y =1d.x=10 y=2

練習4 .在一密閉的容器中充入2mola和1molb發生反應:2a(g)+b(g)xc(g),達到平衡後,c的體積分數為w%;若維持容器的容積和溫度不變,按起始物質的量a:

0.6mol、b:0.

3mol、c:1.4mol充入容器,達到平衡後,c的體積分數仍為w%,則x的值為( )。

a.只能為2 b.只能為3 c.可能為2,也可能為3 d.無法確定

【答案】例1 ad 例2 c 例3 ad 練習1 c 2 b 3 cd 4 c

等效平衡專題小結

一、三類等效平衡的比較:

注意事項:

1、平衡等效,轉化率不一定相同

①若是從不同方向建立的等效平衡,物質的轉化率一定不同。如在某溫度下的密閉定容容器中發生反應2m(g)+ n(g)=2e(g),若起始時充入2mole,達到平衡時氣體的壓強比起始時增大了20%,則e的轉化率是40%;若開始時充入2molm和1moln,達到平衡後,m的轉化率是60%。

②若是從乙個方向建立的等效平衡,物質的轉化率相同。如恆溫恆壓容器中發生反應2e(g) =2m(g)+ n(g),若起始時充入2mole,達到平衡時m的物質的量為0.8mol,則e的轉化率是40%;若開始時充入4mole,達到平衡後m的物質的量為1.

6mol,則e的轉化率仍為40%。

2、平衡等效,各組分的物質的量不一定相同

①原料一邊倒後,對應量與起始量相等的等效平衡,平衡時各組分的物質的量相等。

②原料一邊倒後,對應量與起始量不相等(它們的比不等於1)的等效平衡,平衡時各組分的物質的量不相等,但各組分的物質的量分數相等。

3、平衡等效,熱量不一定相同

例如:對於2so2(g)+o2(g)→ 2so3(g)來說,在等溫等容下,起始時將①2molso2和1molo2;②2molso3;③1.6molso2;0.

8mol o2和0.4molso3等分別充入體積相等的密閉容器中,達到平衡時,混合氣體中so2的百分含量均相等,達等效平衡。如上述的平衡2so2(g)+o2(g)→2so3(g)中,①是放出熱量,②是吸收熱量,③無論是吸熱還是放熱都與①②不同。

所以不同的投料方式,即使平衡等效,放出的熱量值也不同,因為放出的實際熱量與物質的實際變化量多少有關,還與反應的途徑有關,而等效平衡只跟始態和終態有關。

等效平衡練習

1 在乙個固定體積的密閉容器中,加入2mol a和1mol b,發生反應 2a g b g 3c g d g 達平衡時,c c w mol l。若維持容器內體積和溫度不變,按下列四種配比作起始物質,達平衡後,c濃度仍為w mol l的是 a.2mol c 1mol db.2mol a 1mol b ...

等效平衡知識點總結

一 等效平衡原理的建立 化學平衡理論指出 同一可逆反應,當外界條件相同時,反應不論是從正方應開始,還是從逆反應開始,或者從正 逆反應同時開始,最後都能達到平衡狀態。化學平衡狀態與條件有關,而與建立平衡的途徑無關。因此,我們把 在一定條件 恆溫 恆壓或怛溫 恆容 下,只是起始物質加入情況不同的同一可逆...

高中化學等效平衡彙總

等效平衡 一 等效平衡的概念 在相同的條件下,對同乙個可逆反應,反應無論從正反應方向開始進行還是從逆方向開始進行,只要起始時加入物質的物質的量不同,而達到相同的平衡狀態,這樣的平衡稱為等效平衡。概念的理解 1 相同的條件 通常指 恆溫恆容或恆溫恆壓 2 相同的平衡狀態 通常是指平衡混合物各組分的百分...