高中化学之等效平衡完整版

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1、高中化学之等效平衡相似条件下,同一可逆反映体系中,不管从正反映开始,还是从逆反映开始,达到平衡时,任何物质的百分含量(浓度、质量分数、体积分数等）都保持不变的化学平衡互称等效平衡。阐明:1、判断措施:使用极限转化的措施将多种状况变换成同一反映物或生成物,然后观测有关物质的数量与否相称。、恒温恒容条件下的等效平衡：对反映前后气体分子数变化的可逆反映:换算成方程式同一半边所含物质的物质的量与原平衡相似，则两平衡等效;对反映前后气体分子数不变的可逆反映:换算成方程式同一半边所含物质的物质的量比例关系与原平衡相似,则两平衡等效；3、恒温恒压条件下的等效平衡:在温度、压强不变的条件下，变化起始加入物质的

2、物质的量,只要通过可逆反映化学计量数之比换算成方程式左右两边同一半边的物质的量之比与原平衡相似,则容器内各组分的百分含量相似,各指定物质的物质的量浓度也相似。两平衡等效。此时的等效平衡与反映前后气体的分子数变化没有关系。练习.在一定温度下,把2molS2和1molO2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反映,当此反映进行到一定限度时反映混合物就处在化学平衡状态。目前该容器中维持温度不变,令a、b、分别代表初始时加入的的物质的量(ml），如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的互相关系,才干保证达到平衡状态时,反映混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相似。请填空： (1）若=0,b=0

3、，则=_。（)若a=5，则=_,_。 (）a、b、的取值必须满足的一般条件是_,_。（请用两个方程式表达,其中一种只含a和c,另一种只含b和c） 解析：()c=2（2）b=0.25,c1.5（3)a+c2b/2=1(或b+c=2)。 .在一种固定体积的密闭容器中加入2molA、1mlB发生反映：2A（)+B（g）C(g)+D()，达到平衡时生成C的物质的量浓度为Wmol1。若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的物质的量浓度仍为W mlL-1的是 4molA+2lBmlA1mol3molC+mlD 3molC+1olD 1moA.5mlB1.5mC+0.molD 3

4、moA+molBA、 、 、 D、解析:恒温恒容条件下的等效平衡：对于反映前后气体分子总数发生变化的可逆反映，等效平衡的条件是:换算成方程式同一半边，所含物质的物质的量与原平衡相似。则按照以上原则,把中的C、D换算成另一半边的A、B并与原有的A、相加后与起始值相比，若相似，则两平衡等效，即属于等效平衡。答案: 在固定体积的密闭容器中,一定温度下，加入mol,1ml2,发生反映：B（）+H2()2Hr,达到平衡时，HB的质量分数为w%。在相似条件下,按下列状况充入物质,达到平衡时，HBr的质量分数仍为w%的是 、2olHr、3mBr C、4molBr2+2molH2D、molBr2molHB解析

5、：恒温恒容条件下的等效平衡:对于反映前后气体分子总数没有变化的可逆反映,等效平衡的条件是:换算成方程式同一半边，所含物质的物质的量比例关系与原平衡相似。则按照上述原则,原平衡时：Br2和的比例关系为2：1，则换算成同一半边时比例关系应仍为2：1，则两平衡等效,则符合题意的有:CD答案:D在一固定容积的密闭容器中充入2moA和1ml，发生反映:2A(气）(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.mlA、0.3ml和.4olC为起始物质,达到平衡后，的体积分数仍为W,则x值为、 B、2 C、 、解析:恒温恒容条件下的等效平衡有两种状况:对于反映前后气体分子总

6、数没有变化的可逆反映,只要换算成方程式同一半边,所含物质的物质的量比例关系与原平衡相似即可,由于所给物质的比例关系与原平衡相似，则符合题意的是x=3；反映前后气体分子总数发生变化的可逆反映,等效平衡的条件是:换算成方程式同一半边，所含物质的物质的量与原平衡相似，则将1.4moC换算成A、后所得、B的物质的量与原平衡一致即可,则此时x=。综上所述，本题答案为BC答案:BC.某恒温恒压下，向可变容积的密闭容器中充入3L A和2L B,发生如下反映：A（g）+B（g）xC（g)（)达到平衡时，C的体积分数为m%,若维持温度、压强不变,将.6L A、0.4，L C、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中

7、,达到平衡时的体积分数仍为%,则，y的值分别为A、x3,= B、x=4,y=1 C、x5,y= 、x2,y=解析：本题是恒温、恒压条件下的等效平衡判断。根据阿伏加德罗定律及推论可知：同温同压下任何气体的体积比等于物质的量之比，则把4LC、0.8L 换算成A、B时可得:为12/x或.y，B为/x或1.6/y,则A的总量为：0.6+12x或.6+2./y,B的总量为:04+8x或：0.4+1.6/y，再根据A:B3：2可得,x5,答案：某温度下，在1L的密闭容器中加入1lN、ol H,使反映N3H2 2NH3达到平衡，测得平衡混合气中N2、H2、NH分别为0.mol、1.8 ml、08 ml，如果

8、温度不变,只变化初始加入的物质的量而规定达到平衡时N2、H2、H3的物质的量仍分别为0.6 mo、1.8mo、0. o,则N2、H、N3的加入量用X、Y、Z表达时应满足的条件：(1）若X=0,Y=0,则=_。（2)若X=075，则Y_。(）若X=.45，则Y=_（4)、Y、应满足的一般条件是(用含、Y、Z的关系式表达)_。解析 很显然，本题是求解T、V恒定期，达到同一平衡时，初始态的物料条件。假若此反映为不可逆反映，那么1mol N2和3 moH能完全生成2 mlN,即从图中A能达到C但由于该反映可逆,故事实上只反映到B点,这就好比一条线路,从A地通过B地能达到地,那么从A地正向出发能达到B地

9、，自然从C地逆向出发也能达到地。故（)中若=,Y=0，则 =2 mo。从(1）的成果我们可以得如下的关系:N23H22NH3从始到平衡需要一种时间过程，在这个过程中任意一种时刻各物质均有一种相应的量，那么以这个过程中任意一种时刻作初始状态,固然也能达到平衡状态的成果，这就好比上图中从A地能达到B地,那么以A、B两地间任意一点作出发点保持方向不变自然能达到B地。当=0.75时,很明显是始至平衡过程中的一点,根据化学方程式可知：N2：1.75,H232.25，00.5故当=.75,则Y=2.2、Z=0.5当=0.5时，很明显是始至平衡过程中的一点,同理知:=135、=1.1。当我们抛开平衡状态时,

10、也可将X0.45、Y.3、Z1.1看作从始1始终正向反映过程中达到的一种点,因此当我们不懂得平衡时具体的数值,我们仍能据此求出和Z的值。同理可得:阐明 此类同一平衡所具有的物料关系,我们可以形象地记为过程与成果的关系,即将原初始状态至原平衡状态过程中任意一点作为初始状态,达到的平衡与原平衡互为同一平衡。2.在恒温恒压下,对于同一可逆反映，若两初始状态具有相称的物料关系，则达到平衡后，两平衡互为等效平衡。此处的相称是指按化学计量数换算成左右两边中同一边物质的量之比相似。例如:N(g)2（g）O5（g）中n（N2）n（O2）=3中n(N2O）n(O2)=3.2n(N2O)（2）(2.51.5）(3

11、+3)=3则的量相称。那么又如何形象地理解这一类等效平衡呢？这里仍以例题进行阐明。. 在一种盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强,进行如下反映:N2+3H2NH3已知加入1 l N2、mo2时，达到平衡后生成amol H3(见表中已知项),在相似温度和压强下保持平衡后各组分体积分数不变,对下列编号的状态，填写表中空白。已知编号始态的物质的量/l平衡时NH的物质的量/mlN2H2H1401.a1.560(g4m)解析 由题意知与的平衡状态互为等效平衡,中平衡时NH3的物质的量为的一半,设达到平衡的过程如下图。设想我们可以用隔板将中平衡状态均分为A、B两部分,那么A(B）与整体固然

12、处在等效平衡且A(B）中N3的量为05a mol，因此我们可觉得A（B)部分为的平衡态,那么达到B平衡态的初始状态固然也为达到平衡态的初始状态的一半,即可用下图表达：即达到的平衡的初始的物质的量为：n(N2）=l、n(2）=ol、（NH3)= l而通过等量互换,当n（N3)1mol时,n(N2)=0ol n（H2）=15mol同理知为这个整体的3，故达到平衡时(NH3）同理,设始态NH3为，平衡时NH3为y，则得(g4) y=（g3m）a阐明此类等效平衡可形象地理解为整体与局部的关系。即在恒温恒压下，当两初始状态符合局部与整体的关系时，那么相相应的平衡态也就符合局部与整体的关系。反之亦然。.在

13、一定温度下,把20体积N和.0体积H2通入一种带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通,如图2所示。容器中发生的反映如下:N2H22H3(正反映放热） 图202若反映达到平衡后,测得混合气体为7.0体积。试回答:(1)保持上述反映温度不变,设、b、c(ab=13)分别代表初始加入的N、H和N3的体积，如果反映达到平衡后,混合气体中各物质的体积分数仍与上述平衡完全相似。那么：若a=1.0，c=.0，则b=_。在此状况下,反映起始时将向_方向进行(填“正”或“逆)。若规定起始时反映向逆方向进行，则的范畴是_。（用含、b的式子表达）。（2）在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为.体积,则可采用

14、的措施是_,因素是_。解析：(）题设反映是在恒温恒压下进行的,恒温恒压建立等效平衡的条件是:相似物质的投料比相等(若投料物质不同样,可依化学方程式转化后再作比较)。就本题而言,不管向原平衡体系中充入任意体积的NH3，还是充入任意体积的比例符合(N2)(H2)=2060=1的N2和H的混合气体，建立新平衡后,混合气体中各气体的体积分数都与原平衡体系中同种物质的体积分数相似。先求原平衡体系中N、H2、NH的体积：V(N)、V(）、V(NH)N3H2NH332 +2.V(N2)60V(2) V (H3) 20+.-7.0V(2)=1.5，(H2)4.，V（NH3)=1.0则a=1.0,c=2.0时,的求法为N23H22NH3V平1.551.010b2.由于NH3投入的多少对等效平衡无影响，因此3.0若求起始时,反映向逆反映方向进行的c的范畴,须先求加入多少c平衡不移动，即在已充入a体积N和b体积H2的前提下,先求c的平衡不动量。固然，这时a、b应为已知量。设平衡不移动时充入NH3的体积为N23H2 NH3V平 1 4.51.0ab则当时，平衡不移动,解得：= (或=)因此，当c（或c）时；起始时反映逆向进行。答案:()3.0逆c (或c）（)合适降温或加压降温或加压，平衡向正反映方向移动，气体总物质的量减少