等效平衡问题及解题技巧

1、专 题 一、等 效 平 衡1、定义：在相同条件下(定温定容或定温定压)，对同一可逆反应，由于起始有关物质的量“相当，无论从正反应开始还是从逆反应开始，均可达到平衡，且任何组分的含量(通常为百分含量)相同，这样的平衡互称为等效平衡。2、等效平衡的类型及建立等效平衡的条件规律一:恒温恒容条件下，对于任何(无论反应前后气体分子数是否相同)可 逆反应，如果起始加入物质的物质的量不同，按化学方程式中的化学计量关系换算成同一方向的物质(即“一边倒)后，各组分的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效即衡时，同种组分的体积分数、物质的量浓度、物质的量均相同(也可叫全等平衡)。如:mA(g)+nB(g pC(g)+

2、qD(g)起始 mmolnmol00起始 00pmolqmol上述两种情况投料不同，但是将中投料“左边倒后,四种物质的物质的量均同相同，因此两种情况可达到等效平衡，平衡时，同种组分(如A)的体积分数、物质的量浓度、物质的量均相同。例1.在一固定体积的密闭容器中通入2molA和ImolB发生反应2A(g)+B(g) = 3C(g)+D(g)反应达到平衡时，测得C的物质的量浓度为wmol/L.假设维持容器的容积不变，按以下四种配比做起始浓度，达平衡后，C的浓度仍维持wmol/L的是()A、4molA+2molBB、2molA+1molB+3molC+1molDC、3molC+1molD+1molB

3、D、3molC+1molD例2、在固定体积的密闭容器中，加入2molA,1molB,发生反应:A(g)+B(g) -一 2C(g)达到平衡时，C的质量分数为3%,在相同条件下按以下情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为的是()A.2molCB.3molCC.4molA,2molBD.1mola,2molC例3、在一个固定体积的密闭容器中，保持一定浓度，进行以下反应：催化剂4A(g)+5B(g) 4C(g)+6D(g),已知加入4molA和5molB时，反应进行到一定程度时，反应混合物就处于平衡状态，现在该容器中，保持温度不变，令a,b,c,d分别代表初始加入的A,B,C,D的物质的量，如果a,

4、b,c,d取不同的数值，它们必须满足一定关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中几种物质的百分含量仍跟上述平衡时完全相同，请填写以下空白：假设 a=0,b=0,则 c=,d=.假设 a=1,则 b=,c=,d=a,b,c,d取值必须满足的一般条件是(请用方程式表示，其中一个只含a和c,另一个只含b和c):,.规律二:恒温恒压条件下，对于任何(无论反应前后气体分子数是否相同)可 逆反应，如果起始加入物质的物质的量不同，按化学方程式中的化学计量关系“一边倒后，各组分的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效，平衡时,同种组分的体积分数、物质的量浓度相同，但物质的量不同。如:mA(g)+nB(g) pC

5、(g)+qD(g)起始 mmolnmol00起始000.5pmol0.5qmol起始 0.1mmol0.1nmol0.2pmol0.2qmol上述三种情况投料不同，但两种情况“左边倒后,n(A)和n(B)的比值均同相同，因此三种情况可达到等效平衡，平衡时，同种组分(如A)的体积分数、物质的量浓度相同，但物质的量不同。例4.恒温恒压下，在一个可变容积的密闭容器中发生如下反应：A(g)+B(g) C(g)开始时放入ImolA和ImolB,达到平衡后，生成amolC.假设开始时放入3molA和3molB,达到平衡后，生成C的物质的量为mol假设开始时放入xmolA、3molB和ImolC，达到平衡后

6、，A和C的物质的量分别是 ymol 和 3amolx=,y=规律三:恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数相同的可逆反应，如果起始加入物质的物质的量不同，按化学方程式中的化学计量关系“一边倒后,各组分的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效，平衡时，同种组分的体积分数相同，但物质的量浓度、物质的量不同。如：H2(g)+l2(g) 2HI(g)起始1 mol1mol0起始004mol起始 0.5mmol0.5nmol0上述三种情况投料不同,但将中投料“左边倒后三种情况下n(H2)和n(l2)的比值相同，可认为容积减半(压强加倍)得到，可认为容积加倍(压强减半)得到，压强改变平衡不移动，所以三种情

7、况可达等效平衡。三种情况达到平衡时，同种组分(如H2)的体积分数相同，物质的量及物质的量浓度不相同。例5.有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器，向甲容器中通入6molA和2molB，向乙容器中通入1.5molA、0.5molB和3molC,将两容器的温度恒定在770K,使反应3A(g)+B(g) xC(g)达到平衡，此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都是0.2，试回答以下有关问题：假设平衡时，甲、乙两容器中A的物质的量不相等，则x=；假设平衡时甲、乙两容器中A的物质的量不相等，则x=.平衡时，甲、乙两容器中A、B的物质的量之比是否相等？(填“相等或“不相等)，平衡时甲中A的体积分数为假设平衡时两

8、容器中的压强不相等，则两容器中压强之比为3、等效平衡的解题思路(1)分析是否属于等效平衡问题(2)属何种类型的等效平衡(3)选择建立平衡的条件(极值法)练习在tt时，向一容积不变的密闭容器内放入ImolA和ImolB，发生如下反应：A(g)+B(g) C(g)+2D(g).达到平衡时C的含量m%,保持温度不变，假设按以下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.lmolA 和 2molBB.2molD,1molA 和 ImolBC.lmolC 和 2molDD.1molC 和 ImolD在一定条件下，向一带活塞的密闭容器内充入2molSO2和1molO2，发生以下反应：2S

9、O2(g)+O2(g) l 2SO3(g),达到平衡后改变以下条件，SO3气体平衡浓度不改变的是()保持温度和容器体积不变，充入1molSO3B.保持温度和容器压强不变，充入1molSO3 C.保持温度和容器压强不变，充入1molO2D .保持温度和容器压强不变，充入ImolAr恒温恒容下，有反应2A(g)+2B(g)C(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2mol/L。途径II： C、D起始浓度分别为2mol/L和6mol/L,以下叙述错误的是()平衡时，体系内混合气体的百分组成相同8.平衡时，途径I所得各组分浓度为途径II所得各组分浓度的一半仁平衡时，

10、途径I的反应速率v(A)等于途径II的反应速率v(A)。.平衡时，途径I所得混合气体密度为途径II所得混合气体密度的一半3.在一恒定的容器中充入2molA和ImolB发生反应：2A(g)+B(g) = xC(g)达到平衡后，C的体积分数为a%;假设维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A为0.6mol,B为0.3mol,C为1.4mol充入容器中，达到平衡后，C的体积分数仍为a%,则x的值为()A.只能为2B.只能为3C.可能为2,也可能为3D.任意值I.在一个固定体积的密闭容器中2molA和ImolB发生反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，达到平衡时，C的浓度为Wmol/L维持容

11、器体积和温度不变，按以下四种配比作为起始物质，达到平衡后，假设C的浓度仍为Wmol/L，该配比是()A.4molA+2molBB.3molC+1molD+1molB+2molAC.3molC+1molD+1molBD.3molC+1molDII.假设题中改为1molA,0.5molB,1.5molC,0.5molD作为起始物质，达到平衡后，C的浓度是否仍为Wmol/L假设题中A为0.5mol/L,B为0.25mol,则C为mol,D为mol作为起始物质时，达到平衡后，C的浓度仍为Wmol/L.假设题中改为amolA,bmolB,cmolC,dmolD作为起始物质，达到平衡后，C的浓度如果仍为W

12、mol/L，则a与c,b与d分别满足什么关系：、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)假设开始时放入ImolA和ImolB，到达平衡后，生成amolC,这时A的物质的量为mol.假设开始时放入3molA和3molB,到达平衡后，生成C的物质的量为mol.假设开始时放入xmolA,2molB和ImolC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol 和 3amol,贝。x=mol,y=mol.平衡时，B的物质的量(选一个编号)(甲)大于2mol(乙)等于2mol(丙)小于2mol(T)可能大于、等于或小于2mol作出此判断的理由是假设在(3)的平衡混合物

13、中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是II.假设维持温度不变在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。开始时放入ImolA和ImolB到达平衡后生成bmolC，将b与(1)小题中的d进行比较(选一个编号)(甲)ab(丙)a=b(T)不能比较a和b的大小作出判断的理由是专题二、化学平衡问题的解题技巧及规律一、当外界条件改变引起多方面因素发生改变时，可以通过构造一个中间状态来解题，思维模式为:散蜜条件悝霞乎衡不移动来解题，思维模式为:散蜜条件悝霞乎衡不移动中间放惑(左平需状态】平、秘动，平黄状态例1: 一真空密闭容器中盛有ImolPCL,加热到20C时发生

14、如下反应：PCl5(g) l PCl3(g)+Cl2(g)反应达到平衡时，PC15所占体积分数为M%,假设在同一温度和同一容器中最初投入的是2molPCl5,反应达到平衡时PC15所占的体积分数为N%,则M和N的正确关系是()A.MNB.Mb练习4：有两只密闭容器A和B,A容器有一个可移动活塞使容器内保持恒压，B容器保持恒容，起始时向两只容器中分别充入等量的体积比为2 ： 1的SO2和02的混合气体，并使A和B容积相等.在保持400P条件下使之发生反应：2SO2+O22SO3，填写以下空白：达到平衡所需时间A比B,A中的SO2转化率比B.(2)达到(1)所述平衡后，假设向两容器通入数量不多的等

15、量氩气,A容器的化学平衡移动,B容器的化学平衡移动.3达到1所述平衡后，向两容器中通入等量的原反应气体，达到平衡后,A中的SO3体积分数增大、减小、不变，B中的SO3体积分数练习5:在373K,把11.5gN2O4气体通入体积为500ml的真空密闭容器中立即出现红棕色，反应进行到2s时,NO2含量为0.01mol,进行到60s时，达到平衡，此时容器内混合气体的密度是氢气密度的28.75倍，则以下叙述中正确的是开始2s内CN2O4的变化表示的反应速率为0.01mol?L-1?s-1达到平衡时体系内压强是开始时的1.6倍仁平衡时 CN2O4为 0.025mol?L-1。.平衡后假设压缩容器，减小体

16、积，则再达平衡时NO2浓度下降二、平衡正向移动与反应物的转化关系由于温度或压强改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化率必定增大。由于增加反应物浓度引起平衡正向移动时，有以下几种情况：对于反应物不考虑固体反应物不只一种的可逆反应，如N2+3H2 2NH3,平衡时增加一种反应物浓度，平衡正向移动，另一种反应物的转化率增大，而自身的转化率却减小。2对于反应物只有一种的可逆反应并规定起始时只有反应物，假设反应前后气体分子数不变，如2HIg H2g+l2g,则无论增大或减小HI的浓度，HI的转化率都不改变，假设反应后气体分子数减少，如2NO2g N2O4g,则增大N02的浓度，N02的转化率增大；假设反

17、应后气体分子数增大，如2NH3 = N2+3H2,则增大NH3的浓度，NH3的转化率减小。专题三、化学平衡象题的解法专题三、化学平衡象题的解法步骤：一看面即纵坐标与横坐标的意义，二看线即线的走向和趋势，三看点即起点、折点、交点、终点，四看辅助线如等温线、等压线、平衡线等，五看量的变化如浓度变化，温度变化，转化率变化等。想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。作判断：根据图象中表现的关系与所学规律相比较，作出符合题目要求的判断。原则：“定一议二“先拐先平例1.在一密闭体系中发生以下反应:N2g+3H2g 2NH3g正反应放热，以以下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图.;:回答以下问题：淄；厂:1处于平衡状态的时间段是二厂tl t2 t3 t4 t5 tet/s2t1,t3,t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化匕；，严 ；以下各时间段时，氨的体积分数最高的是tl t2 t3 t4 t5 tet/sA.t0t1B.t2t3C.t3t4D.t5t6