高中化学选修4：等效平衡专题

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1、一、等效平衡的概念: 在一定条件下，同一可逆反应只要起始组分的量相当，无论经过何种途径，但达到化学平衡时，只要任何相同组分（同种物质）的物质的量分数（百分含量）相同，这样的平衡称为等效平衡。,等效平衡专题,等效平衡,恒温恒容:,m+n = p+q,m+np+q,恒温恒压:,m+n = p+q,m+np+q,对于： mA(g) nB(g) pC(g) qD(g),(n(g)=0),(n(g)=0),(n(g)0),(n(g)0),二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果： 方法:放大缩小法、极限转换法或一边倒法,一）恒温恒容 1：(n(g)=0),?,方法: 放大缩小法,恒温恒容 (n(g)=

2、0),相对等效平衡,例1、恒温恒容时对于反应：H2(g) + I2(g) 2HI(g) 下列条件能与下图达到等效平衡的是（ ）,A. 2 mol HI B. 2 mol H2+2 mol I2 C. 1 mol H2+1 mol I2+2 mol HI D. 0.5 mol H2+0.5 mol I2+1 mol HI,（1 1 0 ）,（2 2 0）,（2 2 0）,（1 1 0）,ABCD,极限转化或一边倒,例2： 在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，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

3、温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为1.2mol/L的是( ) A、0.3mol C + 0.1mol D B、1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol D C、3mol C + 1mol D + 1mol B D、4mol A + 2mol B,结论：对于气态物质反应前后分子总数不变的可逆反应，只要起始组分的物质的量比相等（相当）。则为等效平衡。,B,注意:上题中的答案D虽然A/B = 4/2 = 2/1,同条件下可达到等效平衡，但C的浓度却不为1.2mol/L，而为 ？,2.4mol/L,二、等效平衡的建成条件、判断方法 及产生结

4、果：,1：对于气态物质反应前后分子数不变化的可逆反应等效平衡的判断方法是:,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物质的量比是否相等。若相等,产生结果：,各组分百分量相同，n、c同比例变化，则为等效平衡。,mA(g) nB(g) pC(g) qD(g),m+n = p+q,一）恒温、恒容：,(n(g)=0),一）恒温恒容 2：(n(g) 0),方法: 放大缩小法 极限转换法或一边倒法,?,若平衡不移动 若平衡移动,恒温恒容 (n(g) 0),非等效平衡！,方法:放大缩小法,结论：对于气态物质反应前后分子总数变化的可逆反应，只要起始组分的物质的量相等（相当），则

5、为等效平衡。否则非等效 。,例3： 在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)达到平衡时， C的体积分数为a% 。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达平衡后，C的体积分数仍为a%是 A、3mol C + 1mol D B、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C + 0.5mol D C、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C D、4mol A + 2mol B,A、B,二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果：,一）恒温、恒容：,2、对于气态物质反应前后分子数变化的可逆反应

6、等效平衡的判断方法是:,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物质的量是否对应相等。若相等,产生结果：,各组分百分量、n、c均相同，则为等效平衡（绝对等效）,mA(g) nB(g) pC(g) qD(g),m+np+q,(n(g)0),二）恒温恒压 2：(n(g)=0),等效平衡,二）恒温恒压 2：(n(g)=0),练习1、在一密闭容器中，加入2molA和1molB ，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 。维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为1.2mol/L的

7、是( ) A、0.3mol C + 0.1mol D B、1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol D C、3mol C + 1mol D + 1mol B D、4mol A + 2mol B,A、B 、D,方法: 放大或缩小法,二）恒温恒压 1：(n(g) 0),等效平衡,二）恒温恒压 1：(n(g) 0),结论：对于气态物质反应前后分子总数变化的可逆反应，只要起始组分的物质的量相等（相当），则为等效平衡。否则非等效 。,例4、（将前例3条件改变） 在一密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)达到

8、平衡时， C的体积分数为a% 。维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物质，达平衡后，C的体积分数仍为a%是 A、3mol C + 1mol D B、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C + 0.5mol D C、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C D、4mol A + 2mol B,A、B 、D,在一定温度下，一个压强恒定的密闭容器中发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)，根据下表有关数据分析恒温、恒压达平衡时D的体积分数（分别选填a% 或b% ab ）。,a%,a%,a%,b% (ab),二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果

9、：,与可逆反应气态物质的化学计量数无关,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物质的量比是否相等。若相等，,二）恒温、恒压下等效平衡的判断方法是:,产生结果：,各组分百分量、c相同，n同比例变化,等效平衡小结,投料换算成相同物质表示时量相同,投料换算成相同物质表示时等比例,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、n、c均相同,两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化,两次平衡时各组分百分量、c相同n同比例变化,等效平衡规律: 恒温恒容条件下的等效平衡 ：对反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要换算成反应物（或生成物）的物质的量的比值与原平衡

10、相同，则二平衡等效。 II：对反应前后气体分子数改变的可逆反应，只改变起始加入量，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左或右边同一半边的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。 恒温恒压下的等效平衡 III：改变起始加入情况，只要按化学计量数换算成平衡式左或右边同一半边的物质的量的比值与原平衡相同，则二平衡等效。 注:I 、III为相对等效； II 为绝对等效.,化学平衡特征和标志,练习5、在一个1L的密闭容器中，加2molA 1molB 发生下述反应： 达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为a% 。维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍

11、是1.2mol/L（或C的体积分数仍是a%）的是 A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B,ABD,三、等效平衡的应用：,练习6 在一固定容积的密闭容器中，充入2molA和1molB发生反应：2A(g)+B(g) xC(g)，达到平衡后C的体积分数为%。若维持容器体积和温度不变，按0.6molA，0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数也为%，则x的值 （ ） A、只能为2 B、只能为3 C、可能是2，也可能是3 D、无法

12、确定,C,注意：C无论是多少，分解时总是按2：1分解。,练习7、在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(气)+B(气) xC(气),达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为（ ） A、1 B、2 C、3 D、4,BC,同练习6,练习8、某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和3molH2,使之反应合成NH3，平衡后测得NH3的体积分数为m。若T不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m，若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表

13、示应满足： （1）恒定T、V： 1若X=0，Y=0，则Z=-。 2若X=0.75，Y=-，Z=-。 3X、Y、Z应满足的一般条件是- （2）恒定T、P： 1若X=0、Y=0，则Z 。 2若X=0.75,则Y ，Z 。 3X、Y、Z应满足的一般条件是,0,=2.25mol,0,Y=3X，Z0,2mol,2.25mol,0.5mol,X+Z/2=1 , Y+3Z/2=3,练习9、在固定体积的密闭容器内，加入2mol A、1mol B，发生反应： A(气)+B(气) 2C(气)达 到平衡时，C的质量分数为W。在相同(T、V)条件下，按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W的是 A.2mol C

14、 B.3mol C C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol C,CD,练习10、在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(气)+B(气) xC(气),达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为（ ） A、1 B、2 C、3 D、4,练习11、某温度下在一固定容积的密闭容器中，发生如下反应： 2A(气)+B(气) 2C(气), 若开始只充入2molC(气)，达到平衡时，混合气体的压强比开始时增大了20%；若开始时只充入2molA和1m

15、olB的混合气体，达到平衡A的转化率为（ ）两次达到平衡后产生的热量值是否相等？ A、20% B、40% C、60% D、80%,BC,C,练习12. 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、2mol、4mol。维持容器的温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下的调整，可是平衡右移的是( ) A、均减半 B、均加倍 C、均增加1mol D、均减少1mol,C,详解：（三行式法）依阿佛加德罗定律：气体的物质的量比=体积比=压强比 由题意： 2A(气) + B(气) 2C(气) V 2 1 2 1 开始： ？ ？ ？ 变化： ？ ？ ？ 平衡： 4mol 2mol 4mol 由于该反应在一容积可变的容器中进行，即恒温、恒压，只要起始组分的物质的量比相等（相当）。则为等效平衡。可认为平衡不移动，淘汰 A、B,故有：各增加1mol时，可作如下计算： 由题意： 2A(气) + B(气) 2C(气) V 2 1 2 1 开始：（4+1）mol （2+0.5）mol （4+1）mol 变化： ？ ？ ？ 平衡： ？ ？ ？ 则达到平衡后为等效平衡。可认为平衡不移动，但B只增加了0.5mol,与题所给条件不符，需再增加0.5mol B才相符。依勒夏特列原理，此时平衡将右移， 故选：C,