1、 。等效平衡原理及练习一 、 等 效 平 衡 概 念等 效 平 衡 是 指 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 平 衡 后 , 任 何 相 同 组 分 的 体 积 分 数 或 物 质 的 量 分 数 均 相 等 的 平 衡 。在 等 效 平 衡 中 , 有 一 类 特 殊 的 平 衡 , 不 仅 任 何 相 同 组 分 X的 含 量 ( 体 积 分 数 、 物 质 的 量分 数 ) 均 相 同 , 而 且 相 同 组 分 的 物 质 的 量 均 相 同 , 这 类 等 效 平 衡 又 称
2、为 同 一 平 衡 。 同 一 平衡 是 等 效 平 衡 的 特 例 。如 , 常 温 常 压 下 , 可 逆 反 应 :2SO2 + O2 2SO2 2mol 1mol 0mol 0mol 0mol 2mol 0.5mol 0.25mol 1.5mol 从 正 反 应 开 始 , 从 逆 反 应 开 始 , 从 正 逆 反 应 同 时 开 始 , 由 于 、 、 三 种 情况 如 果 按 方 程 式 的 计 量 关 系 折 算 成 同 一 方 向 的 反 应 物 , 对 应 各 组 分 的 物 质 的 量 均 相 等 (如将 、 折 算 为 ), 因 此 三 者 为 等 效 平 衡二 、 等
3、 效 平 衡 规 律判 断 是 否 建 立 等 效 平 衡 , 根 据 不 同 的 特 点 和 外 部 条 件 , 有 以 下 几 种 情 况 : 在 恒 温 、 恒 容 条 件 下 , 对 于 反 应 前 后 气 体 分 子 数 改 变 的 可 逆 反 应 , 改 变 起 始 时 加 入物 质 的 物 质 的 量 , 通 过 化 学 计 量 数 计 算 , 把 投 料 量 换 算 成 与 原 投 料 量 同 一 则 物 质 的 物 质 的量 , 若 保 持 其 数 值 相 等 , 则 两 平 衡 等 效 。 此 时 , 各 组 分 的 浓 度 、 反 应 速 率 等 分 别 与 原 平 衡相
4、 同 , 亦 称 为 同 一 平 衡 。 在 恒 温 、 恒 容 条 件 下 , 对 于 反 应 前 后 气 体 分 子 数 不 变 的 可 逆 反 应 , 改 变 起 始 时 加 入物 质 的 物 质 的 量 , 通 过 化 学 计 量 数 计 算 , 把 投 料 量 换 算 成 与 原 投 料 量 同 一 则 物 质 的 物 质 的量 , 只 要 物 质 的 量 的 比 值 与 原 平 衡 相 同 则 两 平 衡 等 效 。 此 时 , 各 配 料 量 不 同 , 只 导 致 其 各组 分 的 浓 度 反 应 速 率 等 分 别 不 同 于 原 平 衡 , 而 各 组 分 的 百 分 含
5、量 相 同 。 在 恒 温 、 恒 压 下 , 不 论 反 应 前 后 气 体 分 子 数 是 否 发 生 改 变 , 改 变 起 始 时 加 入 物 质 的物 质 的 量 , 根 据 化 学 方 程 式 的 化 学 计 量 数 换 算 成 同 一 则 物 质 的 物 质 的 量 只 要 物 质 的 量 之 比与 原 平 衡 相 同 , 则 两 平 衡 等 效 。 此 时 的 情 形 与 ( 2) 相 似 。例题、 【2003 年江苏高考试题】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)(1)若 开 始 时 放 入 1 mol A 和 1 mol B, 到 达
6、 平 衡 后 , 生 成 a mol C, 这 时 A 的 物 质 的 量 为 mol。(2)若开始时放入 3 mol A 和 3mol B ,到达平衡后,生成 C 的物质的量为 mol。(3)若开始时放入 x molA,2molB 和 1molC,到达平衡后,A 和 C 的物质的量分别是 y mol和 3a mol,则 x= mol,y = mol。平衡时,B 的物质的量 (选填一个编号)(A)大于 2 mol (B)等于 2 mol 。(C)小于 2mol (D)可能大于、等于或小于 2mol作出判断的理由是 。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入 3mol C,待再次到达平衡后,C 的物
7、质的量分数是 。(5)若维持温度不变,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 1mol A 和 1molB 到达平衡后生成 b mol C。将 b 与(1)小题中的 a 进行比较 (选填一个编号) 。(甲)ab (乙)ab (丙)a = b (丁)不能比较 a 和 b 的大小作出此判断的理由是 。解 析 恒 温 恒 压 下 , 只 要 A和 B的 投 入 量 与 起 始 成 比 例 , 则 A、 B、 C的 百 分 含 量 均 不变 , 平 衡 时 各 物 质 的 量 和 开 始 成 比 例 , 据 此 ( 1) 、 ( 2) 、 ( 3) 、 ( 4)
8、问 很 容 易 作答 ; 当 改 变 条 件 , 使 成 为 恒 温 恒 容 时 , 由 于 该 反 应 是 一 分 子 数 目 减 少 的 反 应 , 随 着 反 应 的进 行 , 容 器 内 的 压 强 在 减 少 , ( 5) 相 对 于 ( 1) 而 言 , 可 以 等 效 看 成 ( 1) 达 到 平 衡 后 ,再 将 容 器 体 积 扩 大 , 则 平 衡 向 左 移 动 , C的 百 分 含 量 降 低 , 故 b a 答 案 (1)(1-a) (2)3a(3)2 3-3a D 若 3a1, B的 物 质 的 量 小 于 2mol; 若 3a=1, B的 物 质 的 量 等 于2
9、mol; 若 3ab。训 练 题 :1、在一定温度下,把 2molSO2和 1molO2通入某固定容积的密闭容器中,在催化剂存在下发生反应 2SO2(g)+O 2(g) 2SO3(g) ,当反应达到平衡时,反应混合物中 SO3的体积分数为 91%,现维持容器内温度不变,令 a、b、c 分别代表初始加入的 SO2、O 2、SO 3的物质的量,若达到平衡时,SO 3的体积分数仍为 91%,则 a、b、c 的值可以是下列各组中的 ( ) A、2、1、2 B、0、0、1 C、1、0.5、1 D、1、0.5、22、在一定温度下,向密闭容器中充入 1.0molN2和 3.0molH2,反应达到平衡时测得
10、NH3的物质的量为 0.6mol。若在该容器中开始时充入 2.0 molN2和 6.0molH2,则平衡时 NH3的物质的量为 ( ) A、若为定容容器,n(NH 3)=1.2mol B、若为定容容器,n(NH 3)1.2molC、若为定压容器,n(NH 3)=1.2mol D、若为定压容器,n(NH 3)1.2mol3、在等温、等容条件下,有下列气体反应 2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)现分别从两条途径建立平衡:I.A、B 的起始浓度均为 2mol/L II.C、D 的起始浓度分别为 2mol/L 和6mol/L,下列叙述正确的是 ( ) A、I、II 两途径最终达到平衡时,体系
11、内混合气体的百分组成相同B、I、II 两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成不同C、达到平衡时 I 途径的 v(A)等于 II 途径的 v(A)。D、达到平衡后,I 途径混合气体密度为 II 途径混合气体密度的二分之一4、体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的 SO2和 O2,在相同温度下发生反应:2SO 2+O2 2SO3,并达到平衡。在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中 SO2的转化率为 p%,则乙容器中 SO2的转化率 ( )A、等于 p% B、大于 p% C、小于 p% D、无法判断5、某温度下,在一容积可变的容器中,反应 2A(g)+B(
12、g) 2C(g)达到平衡时,A、B 和 C的物质的量分别是 4mol、2mol 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 1mol D、均减少 1mol6、将 2molA 和 1molB 充入一个密闭容器中,在一定条件下发生:2A(g)+B(g)xC(g)达到平衡,测得 C 的物质的量分数为 c%;若开始充入容器中的是0.6molA,0.3molB 和 1.4molC, 达平衡时 C 的物质的量分数仍为 c%,则 x的值可能为 ( )A、2 B、3 C、4 D、57、在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应: H 2(g)Br 2(g) 2HBr(g) ,已知加入 1molH2和 2molBr2时,达到平衡后生成 amolHBr(见下表“已知项” ) 。在相同条件下,且保持平衡时各组分的百分含量不变,对下列编号(1)(3)的状态,填写表中空白:起始状态(mol)编号H2 Br2 HBr平衡时 HBr 的物质的量(mol)已知 1 2 0 a(1) 2 4 0 (2) 1 0.5a(3) m n(n2m) 参考答案: 1、C 2、BC 3、AD 4、B 5、C 6、AB 7、(1)2a (2)0 0.5 (3)2n-4m (n-m)a