当前位置:首页 >> 理化生 >>

化学等效平衡完美总结


化学等效平衡解题技巧 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:

“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)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: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,)只要起始浓度相当,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,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。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 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。 的物质的

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

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:通过化学方程式: 可以看出,这是一个化学反应前后气体

分子数不等的可逆反应,在定温、定容下建立的同一化学平衡状态。起始时,无论怎样改变 的物质的量,使化学反应从正反应开始,还是从逆反应开始,或者从正、逆

反应同时开始, 它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的, 即它们之间存在等效 平衡关系。我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题。 (1)若 a=0,b=0,这说明反应是从逆反应开始,通过化学方程式 可以看出,反应从 2 mol SO3 开始,通过反应的化学计量数之比换算成 和 的物质的

量(即等价转换),恰好跟反应从 2 mol SO2 和 1 mol O2 的混合物开始是等效的,故 c=2。 (2) 由于 a=0.5<2, 这表示反应从正、 逆反应同时开始, 通过化学方程式 可以看出,要使 0.5 mol SO2 反应需要同时加入 0.25 mol O2 才能进行,通过反应的化 学计量数之比换算成 SO3 的物质的量(即等价转换)与 0.5 mol SO3 是等效的,这时若再加 入 1.5 mol SO3 就与起始时加入 2 mol SO3 是等效的, 通过等价转换可知也与起始时加入 2 mol SO2 和 1 mol O2 是等效的。故 b=0.25,c=1.5。 (3)题中要求 2 mol SO2 和 1 mol O2 要与 a mol SO2、b mol O2 和 c mol SO3 建立等效 平衡。由化学方程式 可知, c mol SO3 等价转换后与 c mol SO2 和

等效,即是说,



与 a mol SO2、b mol O2 和 c mol

SO3 等效,那么也就是与 2 mol SO2 和 1 mol O2 等效。故有



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①~③的状态,填写下表中 的空白。

解析:在定温、定容下,

建立起化学平衡状态,从化学方

程式可以看出,这是一个化学反应前后气体分子数相等的可逆反应。根据“等价转换”法, 通过反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同, 则达到平衡后 与原平衡等效。 ①因为标准项中 n( 起始):n( 起始):n(HBr 平衡)=1:2:a,将 n(H2 起

始)=2 mol,n(Br2 起始)=4 mol,代入上式得 n(HBr 平衡)=2a。 ②参照标准项可知,n(HBr 平衡)=0.5a mol,需要 n(H2 起始)=0.5 mol,n(Br2 起 始)=1 mol,n(HBr 起始)=0 mol。而现在的起始状态,已有 1 mol HBr,通过等价转换以 后,就相当于起始时有 0.5 mol H2 和 0.5 mol Br2 的混合物,为使 n(H2 起始):n(Br2 起 始)=1:2,则需要再加入 0.5 mol Br2 就可以达到了。故起始时 H2 和 Br2 的物质的量应为 0 mol 和 0.5 mol。 ③设起始时 HBr 的物质的量为 x mol,转换成 H2 和 Br2 后,则 H2 和 Br2 的总量分别为



)mol 和(

)mol,根据

,解得

。设平

衡时 HBr 的物质的量为 y mol,则有

,解得



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 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: ①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。 ②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_________。 解析:(1)①化学反应: 在定温、定压下进行,要使平衡状态与

原平衡状态等效,只要起始时 体积 N2、b 体积 H2 和 2 体积 量数之比换算成 和

就可以达到。已知起始时各物质的体积分别为 1 。根据“等价转换”法,将 2 体积 通过反应的化学计 和(b+3)体积 ,

的体积,则相当于起始时有(1+1)体积

它们的比值为

,解得 b=3。

因反应前混合气体为 8 体积,反应后混合气体为 7 体积,体积差为 1 体积,由差量法可 解出平衡时 为 1 体积;而在起始时, 到同一平衡状态, 的体积为 c=2 体积,比平衡状态时大,为达

的体积必须减小,所以平衡逆向移动。 的体积为 1 可知, 的体积

②若需让反应逆向进行,由上述①所求出的平衡时 必须大于 1,最大值则为 2 体积 积,则 。 和 6 体积

完全反应时产生的

的体积,即为 4 体

(2)由 6.5<7 可知,上述平衡应向体积缩小的方向移动,亦即向放热方向移动,所以 采取降温措施。 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 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 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)a>b(乙)a<b(丙)a=b(丁)不能比较 a 和 b 的大小 作出此判断的理由是____________。 解析:(一)(1)由反应 知,反应达平衡后,若有 a mol C 生

成,则必有 a mol A 物质消耗,此时剩余 A 的物质的量为(1-a)mol。 (2)在恒温、恒压下,若投放 3 mol A 和 3 mol B,则所占有的体积为(1)中的 3 倍。 由于 A、B 的投放比例与(1)相同,故平衡时与(1)等效,而 C 的物质的量为 3a mol。 (3)由于达到平衡时 C 的物质的量为 3a mol,故此平衡状态与(2)完全相同。若把 C 的物质的量完全转化为 A 和 B,A、B 的物质的量应与(2)完全相等。

起始(mol): 将 C 转化为 A、B(mol): 平衡时(mol):

x 2 x+1 2+1 y 3-3a

1 0 3a

据题意有:

,解得



,解得 y=3-3a。

通过上述可知,平衡时 B 的物质的量为(3-3a)mol,由于该反应起始时投放的物质为 A、B、C 均有,即从中间状态开始达到平衡,故平衡可能向左、向右或不移动,也即 3a 可 能大于、小于或等于 1(不移动时, ),故(3)中 B 的物质的量应为(丁)。

(4)在(3)的平衡中,再加入 3mol C,所达到的平衡状态与(1)、(2)、(3)皆

为等效状态,通过(1)可求出 C 的物质的量分数为 也就是在(3)的平衡状态时 C 的物质的量分数。



(二)(5)因此时容器的容积不变,而(1)中容器的容积缩小,(5)小题中容器相 当于在(1)的基础上减压,则平衡逆向移动,故反应达到平衡后 a>b,即应填(甲)。


相关文章:
化学等效平衡完美总结
化学等效平衡完美总结_理化生_高中教育_教育专区 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档 化学等效平衡完美总结_理化生_高中教育_教育专区。化学等效平衡解题技巧 一、...
高中化学等效平衡大总结
化学等效平衡解题技巧 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...
高中化学等效平衡大总结
高中化学等效平衡总结_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。高中化学等效平衡知识点全面分析总结化学等效平衡解题技巧 一、概念 在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)...
化学等效平衡解题技巧总结
化学等效平衡解题技巧总结,让你快人一步。化学等效平衡解题技巧总结,让你快人一步。隐藏>> 2008 高考化学等效平衡解题技巧一、概念 在一定条件(恒温恒容或恒温恒...
等效平衡及应用--知识点总结
等效平衡及应用--知识点总结_理化生_高中教育_教育专区。等效平衡的概念、建立途径...达到化学平衡时,反应混合物中同种物质的百分含量相同 ,这... 样的平衡称为...
等效平衡自己瞎总结带答案
等效平衡自己瞎总结带答案_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。选修四化学平衡经典题C (3)a、b、c 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...
化学反应原理等效平衡实例及总结
化学反应原理等效平衡实例及总结_化学_自然科学_专业资料。化学反应原理等效平衡实例及总结题型Ⅳ 一般可逆反应在恒温, 题型Ⅳ:一般可逆反应在恒温,恒容条件下建立等效...
化学平衡经典总结-等效平衡、计算、图像
化学平衡经典总结-等效平衡、计算、图像_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。化学等效平衡解题技巧 一、概念 在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应...
等效平衡知识点总结
等效平衡知识点总结_电子/电路_工程科技_专业资料。等效平衡知识点总结今日...高中化学选修4第三章水溶... 18页 1下载券喜欢此文档的还喜欢 ...
等效平衡问题小结
等效平衡问题小结一、定义:等效平衡: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,各组分...
更多相关标签:
化学等效平衡解题技巧 | 化学等效平衡 | 高中化学等效平衡 | 高二化学等效平衡 | 化学等效平衡视频 | 高中化学等效平衡视频 | 化学等效平衡ppt | 化学反应等效平衡 |