2017届等效平衡复习

解决化学平衡问题时的“极端转化”思想、“不为零”思想和“放大缩小”（建模）思想一个平衡状态的建立与外界条件和投料量有关，与投料方式无关。一个可逆反应，可以从正反应开始、也可以从逆反应开始，也可以同时投入反应物和生成物；可以一次性全部投入原料，也可以分批投入原料。无论以哪种方式进行投料，只要把初始投料按化学方程式的计量系数关系完全转化为方程式一边的物质（一边倒）后比投料量或投料比是否相同，就可以判断在相同条件（恒温恒容或恒温恒压）下建立的平衡状态的关系。平衡状态时反应体系中任一组分的量均不为0等效平衡相同条件下，同一可逆反应，通过不同途径，达到平衡时同种物质的百分含量相同，则可形成等效平衡。相同条件：同温同容或同温同压不同途径：从加入反应物开始建立平衡；从加入生成物开始建立平衡；同时加入反应物和生成物建立平衡；分次加入物料建立平衡。平衡等效的标志：同一可逆反应在两种或多种途径下达到平衡时，两种平衡状态下各组分的百分含量（物质的量分数、质量分数、体积分数等）对应相等。恒温恒压：H2(g)＋I2(g)2HI(g)途径1起始2mol1mol0途径2起始4mol2mol0途径1和2是否为等效平衡？2molH21molI2500℃1L2molH21molI22molH21molI2500℃2L恒温恒压2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)•途径1起始2mol1mol0•途径2起始4mol2mol0途径1和途径2是否等效平衡？SO22molO21molSO30mol平衡①SO2xmolO2ymolSO3zmolSO22molO21molSO30molSO22molO21molSO30molSO2xmolO2ymolSO3zmolSO2xmolO2ymolSO3zmolSO22xmolO22ymolSO32zmol平衡②V2V（一）恒温恒压任何一个可逆反应，若一边倒后的投料比与原平衡相同，则两平衡等效平衡时相同物质的百分含量相同，C相同n成倍数关系例1：在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个容积可变的密闭容器里，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，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分别代表初始加入的SO2、O2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，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟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_________c_________。（3）a、b、c必须满足的一般条件是_____________________________________。＞0=0.25≥0a:b=2:1且a≥0，c≥0，a+c＞0练习1：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（g）+2B（g）xC（g）+yD(g）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、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则X、Y的值分别为（）Ax=3y=1Bx=4y=1Cx=5y=1Dx=10y=2CD恒温恒容2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)•途径1起始2mol1mol0•途径2起始4mol2mol0途径1和途径2是否等效平衡？SO22molO21molSO30mol平衡①SO2xmolO2ymolSO3zmolSO22molO21molSO30molSO22molO21molSO30molSO2xmolO2ymolSO3zmolSO2xmolO2ymolSO3zmolSO22xmolO22ymolSO32zmol平衡②V2V平衡③SO2＜2xO2＜2ySO3＞2z（二）恒温恒容：1、任何一个可逆反应,只要一边倒后投料量相同，则两平衡等效(等同平衡)（平衡时同种物质的百分含量、n、c均相同)•恒温恒容：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)•途径1起始2mol1mol0•途径2起始002mol•途径3起始1mol0.5mol1mol•途径4起始0.5mol??•途径5起始4mol2mol0【问题】:①途径2、3、5与1等效吗?②途径4中O2(g)和SO3(g)的起始量为多少,到达平衡时可与途径1等效?③途径6中a、b、c符合怎样的关系达到平衡状态时与途径1等效?(1+1)mol(0.5+0.5)mol01.5mol0.25mola+c=22b+c=2途径6起始amolbmolcmol×2molH21molI2500℃2molH21molI21L1L恒温恒容下，H2(g)＋I2(g)2HI(g)•途径1起始2mol1mol0•途径2起始4mol2mol0•途径3起始1mol0.251mol•途径4起始3mol1mol2mol2molH21molI21500℃1L2molH21molI22molH21molI24molH22molI23500℃1L压缩（相当于加压）不移动××2、对于等体反应,若一边倒后投料比与原平衡相同，则两平衡等效平衡时相同物质的百分含量相同，但n、C都成倍数关系（二）恒温恒容：1、任何一个可逆反应,只要一边倒后投料量与原平衡相同，则两平衡等效（平衡时同种物质的百分含量、n、c均相同)例2有一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB发生反应，2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)达到平衡时，C的浓度为Wmol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列四种方法改变起始物质，达平衡时C的浓度仍为Wmol/L的是（）A．4molA+2molBB．2molA+1molB+3molC+1molDC．3molC+1molD+1molBD．3molC+1molDE、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD(2+2)molA+(1+1)molB2molA+(1+1)molB2molA+1molB(1+1)molA+(0.5+0.5)molBDE不等体反应投料量相同练习2：在固定体积的密闭容器内，加入2molA、1molB，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.2molCB.3molCC.4molA、2molBD.1molA、2molCCD等体反应投料比相同条件等效条件两平衡结果恒温恒容(可逆反应)恒温恒容(等体反应）恒温恒压(可逆反应)等效平衡小结（判断方法:极端转化一边倒法）一边倒后，投料量相同各组分百分含量相同n、c也相同全同平衡一边倒后，投料比相同各组分百分含量相同，但n、c成倍数关系一边倒后，投料比相同各组分百分含量相同，c也相同，但n成倍数关系等效平衡的应用1、直接应用。（1）根据投料情况判断平衡是否等效（2）根据等效平衡计算投料要求2、间接应用。对于不满足等效平衡的两次投料或外界条件，当进行两次平衡某物理量的比较时，可以先创设等效平衡。例3：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，可增大A转化率的是（）A.均减半B.均加倍C.均增加1molD.均减少1molC二、平衡转化率1、温度或压强的变化，引起平衡向正反应方向移动时，反应物的转化率一定升高，反之亦然。（）2、浓度变化引起平衡向正反应方向移动时，反应物的转化率一定升高。（）判断：思考：浓度变化引起平衡向正反应方向移动时，反应物的转化率如何变化？1、当反应物不止一种时（恒T、V）：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)（2）增加Ａ量，平衡向移动，Ａ的转化率降低，B的转化率升高；（3）若按原比例同时增加A、B的量。平衡向移动，转化率取决于气体物质的系数：①a+b=c+d,转化率。②a+b＜c+d,转化率。③a+b＞c+d,转化率。不变降低升高右右（1）两反应物按系数比投料时，平衡转化率相同2、当反应物只有一种时（恒T、V）：aA(g)bB(g)+cC(g)，增加Ａ的量，平衡向移动，Ａ的转化率取决于气体物质的系数：①a=b+c,转化率。②a＜b+c,转化率。③a＞b+c,转化率。不变降低升高右判断正误：1、平衡向正反应方向移动，则正反应方向的速率一定比原平衡时大。2、平衡向正反应方向移动，反应物的转化率一定增大。3、平衡体系中，增大某一反应物的浓度时，生成物在混合物中的质量分数一定会增大。4、平衡体系中生成物浓度增大，平衡一定正向移动。练习3：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：H2(g)+Br2(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，仍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，填写表中的空白：编号起始状态（mol）平衡时HBr的物质的量(mol)H2Br2HBr已知120a①240②10.5a③mn(n≥2m)2a00.52(n-2m)(n-m)a练习4、将2molSO2和2molSO3气体混合于固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3（g），平衡时SO3为nmol。相同温度下，分别按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物质，平衡时SO3的物质的量大于nmol的是（）A2molSO2+1molO2B.4molSO2+1molO2C.2molSO2+1molO2+2molSO3D.3molSO2+1molO2+1molSO3CD练习5Ⅰ、恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A（气）+B（气）C（气）（1）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为mol。（2）若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为mol。（3）若开始放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，则x=mol，y=mol。平衡时，B的物质的量为（）（甲）大于2mol（乙）等于2mol（丙）小于2mol（丁）可能大于、等于或小于2mol作出此判断的理由是。1-a3(1-a)3a2丁若3a＞1，B的物质的量小于2mol；若，B的物质的量等于2mol；若3a＜1，B的物质的量大于2mol（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是。Ⅱ、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（5）开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。将b与（1）小题中的a进行比较（）（甲）a﹤b（乙）a﹥b（丙）a=b（丁）不能比较a和b的大小作出此判断的理由是aa2乙因为（5）小题中容器容积不变，而（1）小题中容器的容积缩小，所以（5）小题的容器中的压力小于（1）小题容器中的压力，有利于逆向反应，故反应达到平衡后a＞b。练习6：在一定温度下把2molSO2和1molO2通入一个定容的密闭容器里发生反应2SO2+O22SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混和物就处于平衡状态。现在该容器中维持温度不变，今a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量，如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时反应混和物中三种气体的百分含量仍跟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取值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、c，另一个方程中含b、c。）21.50.25a+c=22b+c=2例2：在一个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，进行以下反应：N2+3H22NH3。已知加入1molN