1、 一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿专题 9·等效平衡解题策略在相同条件下(定温、定容或定温、定压) ,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,只要按化学计量数之比投入反应物或生成物,在达到化学平衡状态时,所建立起来的化学平衡状态都是相同的,这样的化学平衡互称为等效平衡。一、等效平衡的标志我们所说的“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”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;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。二、等效平衡的
2、分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下几种: 1. 定温、定容条件下的等效平衡:化学反应前后气体分子数改变的等效平衡。 化学反应前后气体分子数不变的等效平衡。2. 定温、定压条件下的等效平衡。三、等效平衡的解题思路我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题。1. 在定温、定容条件下,对于化学 反应前后气体分子数改变的可逆反应,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。2. 在定温、定容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,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
3、效。3. 在定温、定压条件下,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。【题型解读】题型 1:一般可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡例 1、在一个体积固定的密闭容器中加入 2 mol A 和 1 mol B,发生反应:一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿2A(g)B(g) 3C(g)D(g),达到平衡时 C 的浓度为 a mol·L1 。若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C 的浓度仍为 a mol·L1 的是( )A4molA2molBB2mol
4、A1molB3molC1molDC3molC1molD1molBD3molC1molD分析:等效平衡的含义:在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的百分含量(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。对于一般可逆反应,在恒 温恒容条件下,只改变起始加入的情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效。假设 2 mol A 和 1 mol B 能够完全反应,则应生成 3molC1molD,所以如果维持容器体积和温度不变,开始时向容器中加入 3molC1molD,达到
5、平衡时,与原平衡是等效平衡,则 C 的浓度仍为 a mol·L1 。答案:D。题型 2:反应前后气体体积不变的可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡例 2、可逆反应 A(g)B(g) 2C(g)在固定容积的容器中进行,如果向容器中充入1mol A 和 1mol B,在某温度下达到平衡时, C 的体积分数为 m%;若向容器中充入 1mol C,在同样的温度下达到平衡时,C 的体积分数为 n%,则 m 和 n 的关系正确的是( )A mn B mb一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿(乙)ab,即应填(甲) 。【专题训练】1、在 t时,向 2L 密闭容器中放入 1molA 和 1mol
6、B,发生下列反应:一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿A(g)+B(g) C(g)+2D (g) ,平衡时 C 的含量为 m%,保持其他条件不变,若按下列配比将物质放入容器中达到平衡时,C 的含量仍为 m%的是 ( )A2molA 和 1molB B2molD 和 A、B、C 各 1molC1molC 和 2molD D1molC 和 1molD2、在一定温度下,把 2mol SO2和 1mol O2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO 2 +O2 2 SO3,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。现在该容器中维持温度不变,令 a、 b、 c 分别代表初始加入
7、的 SO2、O 2和 SO3的物质的量(mol) 。如 a、 b、 c 取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保持达到平衡时,反应混合物中三种气体的体积分数仍和上述平衡时的完全相同。请填写下列空白:(1)若 a=0, b=0,则 c= _。(2)若 a=0.5,则 b= _ 和 c= _。(3) a、 b、 c 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): _。 3、在一个固定体积的密闭容器中,加入 2mol A 和 1mol B,发生反应:2A(g)B(g) 3C(g)D(g) 达平衡时, c (C)W mol/L。若维持容器内体积和
8、温度不变,按下列四种配比作起始物质,达平衡后,C 浓度仍为 W mol/L 的是( )A1mol A0.5mol B1.5mol C0.5 DB2mol A1mol B3mol C1mol DC3mol C1mol D1mol BD3mol C1mol D4、在一恒温恒容密闭容器中,A、B 气体可建立如下平衡:2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)现分别从两条途径建立平衡:一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿IA、B 的起始量均为 2mol;C、D 的起始量分别为 2mol 和 6mol。下列叙述不正确的是: ( )AI、两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同BI、两途径最
9、终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成不同C达到平衡时,途径 I 的 和途径体系内混合气体平均相对分子质量相同D达到平衡时,途径 I 的气体密度为途径密度的 1/25、在一个 1L 的密闭容器中,加入 2molA 和 1molB ,发生下述反应:2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g)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 的浓度仍是 1.2mol/L 的是 ( )A3mol C+1mol D B1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC1mol A+0.5mol B+
10、1.5mol C D4mol A+2mol B6、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 ( )A1 B2 C3 D47、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
11、为起始物质,达到平衡后,C 的浓度仍是 1.2mol/L(或 C 的体积分数仍是 a%)的是 ( )一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿A3mol C+1mol D B1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC1mol A+0.5mol B+1.5mol C D4mol A+2mol B8、在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密闭容器中充入 3LA 和 2LB,发生如下反应:3A(气) +2B(气) xC(气)+ yD(气)达到平衡时,C 的体积分数为 m%。若维持温度压强不变,将 0.6LA 、0.4LB4LC0.8LD 作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时 C
12、的体积分数仍为 m%,则 X、Y 的值分别为( )A x=3 y=1 B x=4 y=1 C x=5 y =1 D x=10 y=2 9、在一个容积固定的密闭容器中充入 1molHI,建立如下平衡:H 2(g)+I 2 (g)2HI(g) ,测得 HI 的转化率为 a%。其他条件不变,在上述平衡体系中再充入 1molHI,待平衡建立时 HI 的转化率为 b%,则 a、 b 的关系为 ( )A ab B aN BM=N CM N D无法确定11、已知甲为恒温恒压容器,乙为恒温恒容容器。两容器中均充入 2mol SO2、1mol O2,初始时两容器的温度体积相同。一段时间后反应达到平衡,为使两容器
13、中的 SO2在平一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿衡混合物的物质的量分数相同,下列措施中可行的是 ( )A向甲容器中充入一定量的氦气 B向乙容器中充入一定量的 SO3气体C升高乙容器的温度 D增大甲容器的压强12、有两个密闭容器 A 和 B,A 容器内有一个移动的活塞能使容器内保持恒压,B 容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等量的体积比为 2:1 的 SO2和 O2的混合气体,并使 A 和 B 的容积相等。在保持 4000C 的条件下使之发生如下反应:2 SO 2+O2 2SO3。(1)达到平衡时所需要的时间 A 容器比 B 容器 ,A 容器中 SO2的转化率比 B容器 。(2)达到(1)所述平衡后,若向两容器中通入数量不多的等量氩气,A 容器化学平衡 移动,B 容器化学平衡 移动。(3)达到(1)所述平衡后,若向两容器中通入等量的原反应气体,达到平衡时,A 容器 SO3物质的量分数 ;B 容器中 SO3的物质的量分数 。 (填增大、减小、不变)一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿一切为了学生的发展 一切为了家长的心愿12 (1)短、大(2)逆向、不(3)不变、增大