高三数学再谈等效平衡知识点

高三数学再谈等效平衡知识点高三数学再谈等效平衡知识点一、等效平衡的概念目前大家公认的定义为：在一定的条件下，可逆反应不论采取任何途径，即无论反应从正反应方向还是从逆反应方向开始，无论是将反应物一次性投入还是分批投入，只要达到平衡后，各相同组分的百分含量相同，就视为等效平衡。这里的百分含量，可以是物质的量分数，也可以是质量分数。二、等效平衡的类型在考虑平衡体系时，现在流行的分类方法是：以反应条件为前提归纳出在各种条件（温度、压强、容积）下何时能形成等效平衡，然后来解决问题。今天在这里介绍从另一个角度——可逆反应来认识等效平衡，这样使大家在高考（Q吧）复习中对等效平衡更好理解和应用。我们以可逆反应方程式为主，把可逆反应方程式前后气体计量系数之和是否相等分为两类:第一类，化学反应方程式前后气体计量系数之和不相等，在下列两种情况下可形成等效平衡。⑴在定温、定压情况下，改变起始时加入物质的物质的量，如按化学计量数换算成与原平衡相同的物质，且这些物质的物质的量之比（或值）与原平衡相等，则达到平衡后与原平衡等效。解释:在温度和压强一定时，不论装入各反应物的起始量是多少只要各物质的起始量按化学计量数换算成与原平衡起始（或平衡）时相同的物质，且各物质的起始量之比与原平衡相等或相当［如对于2S02(g)+02(g)-2S03来说，装入S03即相当于按物质的量之比2:1装入SO2和02］就会达到等效平衡。例如;对于2S02(g)+02(g)-2S03来说，等温等压下，起始时将①4molS02和加ol02;②6molS02和3mol02;③3molS02和1.5mol02和1molS03;④nmolS03等分别放入密闭等压容器中，达到平衡时，混合气体中S02的百分含量均相等，达等效平衡。达到上述等效平衡时，各物质的物质的量浓度、各物质的分数;各反应物的转化率;气体的密度;气体的平均摩尔质量等均相同，但是各物质的物质的量不一定相同，对应量应该成正比关系。⑵在定温、定容情况下，不论装入各反应物的起始量是多少，只要各物质的起始量按化学计量数换算成与原平衡起始(或平衡)时相同的物质，且这些物质的物质的量与原平衡相等，则达平衡后与原平衡等效。解释：在温度和体积一定时，只要起始时装入物质的物质的量与原平衡相等或相当(如装入3molS03即相当于装入3molS02和1.5mol02),就达到等效平衡。例如：对于2S02(g)+02(g)-2S03(g)来说，在等温等容下，起始时将①2molS02和1mol02;②2molS03;③1.6molSO2;0.8molO2和0.4molS03等分别充入体积相等的密闭容器中，达到平衡时，混合气体中S02的百分含量均相等。达等效平衡。达到上述等效平衡时，等效的物理量最多，几乎是全等了，于是有的教辅书将其称为“等同平衡”，应该指出的是，“等同平衡”的说法是不妥当的。比如不同的投料方式，放出的热量就不同。如上述的平衡2S02(g)+02(g)-2S03(g)中，①是放出热量，②是吸收热量，③无论是吸热还是放热都与①②不同，所以说“完全等同”是不合理的。第二类，化学反应方程式前后气体计量系数之和相等，下列情况可形成等效平衡：在定温情况下(恒容或恒压)，改变起始时加入物质的'物质的量如按化学计量数换算成与原平衡相同的物质，且这些物质的物质的量之比(或值)与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效。解释：当温度一定时，不论装入各反应物的起始量是多少，只要各物质的起始量按化学计量数换算成与原平衡起始(或平衡)时相同的物质，且各物质的物质的量之比与原平衡相等或相当［如对于H2(g)+I2(g)-2HI(g)来说，装入3molHI(g)相当于装入3molH2(g)和3molI2(g)。］，因平衡与压强无关，就会达到等效平衡。例如：对于H2(g)+I2(g)-2HI(g)来说，在等温恒容条件下，起始时将①3molH2和3molI2;②lmolH2和1molI2③nmolHI，④lmolH2和lmolI2和amolHI等分别放入密闭容器中，达到平衡时，混合气体中的HI(g)百分含量均相等，此时，①②④达平衡时各物质的转化率也是相等的，平衡时各物质的物质的量浓度虽然不等，但成正比关系，此时，气体的密度也是正比关系。热量的变化应不相同。例一、2003-理综某温度下，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4mol,加ol和4mol，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ImolD、均减少1mol解析;此为恒温恒压下的前后气体体积不等的反应。A和B选项均为对原平衡中各物质的物质的量呈正比的变化，平衡并不移动。C选项可以设想分成两次加入，先加入A-1mol，B-0.5mol，C-1mol，此时平衡不移动，然后再单独加入0.5molB，平衡向右移动。答案:C例二、在一个1L的密闭容器中，加入2molA和ImolB。发生下述反应：2A(g)+B(g)-3C(g)+D(s)，达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L，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的浓度还是1.2mol/L的是A、1molA+0.5molB+1.5molC+0.1molD;B、3molC+0.7molD;C、2molA+1molB+1molD;D、0.5molA+0.25molB+2.25molC解析:此题为等效平衡开创了一种新思路,也将等效平衡的判断引入更深的思考.在选项A中，只要将C从右向左反应0.3mol,就能达到