高二化学等效平衡精讲

高二化学等效平衡练习

一、等效平衡

【引言】一定温度下密闭容器中发生反应:1L 容器800℃时可逆反应

CO(g) + H2O(g)

CO 2(g)+ H 2(g)

途径1:起始 0.01mol 0.01mol 0 0

平衡 0.004mol 0.004mol 0.006mol 0.006mol

途径2:起始 0 0 0.01mol 0.01mol

平衡 0.004mol 0.004mol 0.006mol 0.006mol

上述两种途径, 同一可逆反应;外界条件相同;通过不同的途径(正向和逆向) ;平衡时同种物质的物质的量相等(同种物质的含量相等)-----效果相同的平衡

对于同一个可逆反应,在相同的条件下(恒温恒容或恒温恒压),不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,或从正反应和逆反应同时开始,都可以建立同一平衡状态。即化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关

等效平衡: 同一可逆反应当外界条件一定时, 反应无论从正反应开始还是从逆反应开始, 平衡时平衡混合物中同种物质的含量(体积分数或物质的量分数)相同的状态.

二、等效平衡的规律:

规律一:恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数改变的反应,只改变起始时加入物质....

的物质的量,通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量(即把一边“归零”),与原平衡相等,则两平衡等效。

2SO 2(g)+O2

(g) 2SO 3(g)

途径1起始 2mol 1mol 0

途径2起始 0 0 2mol

途径3起始 1mol 0.5mol 1mol

途径4起始 0.5mol ? ?

途径5起始 amol bmol cmol

【问题】: ①途径2、 3与1等效吗?

②途径4 中O 2(g) 和 SO 3(g)的起始量为多少, 平衡时可与途径1平衡时SO 3(g)的含量相同? ③途径5中a 、b 符合怎样的关系达到的平衡状态与1相同?

【例2】恒温恒容时,判断哪些是等效平衡? ( A B D )

N 2 + 3H 2 2NH 3

A.2mol 6mol 0mol

B. 0mol 0mol 4mol

C. 0.5mol 1.5mol 1mol

D. 1mol 3mol 2mol

【例3】. 将2molSO 2(g)和2molSO 3(g)混合于某固定体积的容器中,在一定条件下达平衡。平衡时SO 3(g)为wmol, 同温下,分别按下列配比在相同体积的容器中反应,达平衡时SO 3(g)的物质的量仍为wmol 的是( )

A 2molSO 2(g)+1mol O2(g)

B 4mol SO2(g)+ 1mol O2(g)

C 2mol SO2(g)+ 1mol O2(g)+ 2mol SO3(g)

D 3mol SO2(g)+1.5mol O2(g)+ 1mol SO3(g)

【例4】在一个固定容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。若维持容器的容积和温度不变,按下列情况配比为开始浓度,达到平衡后C 的浓度仍为wmol/L的是( )

A 、4molA+2molB

B 、2molA+1molB+3molC+1molD

C 、3molC+1molD+1molB

D 、3molC+1molD

E 、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD

规律二: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,通过可.......

逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量(即把一边“归零”),与原平衡相等只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,两平衡........

等效。

【例1】 在定温定容条件下, 发生如下反应

H 2(g)+I 2(g)

2HI(g)

途径1 1 mol 1mol 0

途径2 0mol 0 2mol

途径3 2mol 2mol 0

途径4 0mol 0mol 4mol

上述途径与1是否等效?

【讲述】:途径3可认为是同温同容时两个途径1,每个都与1等效然后加压平衡不移动,所以与1等效(见图)

恒温恒容,发生反应 H 2(g)+I 2(g) 2HI(g)

途径1 2 mol 1mol 0

途径2 1mol 0 1mol

途径3 4mol 2mol 0

途径4 3mol 1mol 2mol

上面与途径1等效的有________________

[例2]将装有1molHI 的容器密封并加热,部分HI 分解成H 2和I 2(g )并达到化学平衡。此时I 2(g )的体积分数为x%,若在该容器中加入2molHI 后密封,加热到相同温度使之达到平衡,设此时I 2的体积分数为y%,则x 与y 的关系为( )。 A. B. C. D.

规律三:在恒温恒压时,此时各不相同的起始状态,也可以把一边“归零”换算成同......

一半边,只要各物质的物质的量之比相同,则两平衡等效可以把一边“归零”换算成同一......

半边,只要各物质的物质的量之比相同,则两平衡等效 ......

【例1】如果定温定压条件下,

2SO 2(g) + O2

(g) 2SO 3(g)

途径1起始 2mol 1mol 0

途径2起始 4 mol 2 mol 0

途径1和2是否为等效平衡?

【图示说明】:

若反应为:H 2(g)+ I 2(g)

2HI(g)

途径1 2 mol 1mol 0

途径2 4mol 2mol 0

【图示说明】 同步练习

1.可逆反应A(g)+B(g) 2C(g),在固定容积的容器中进行。若向容器中充入1molA 和1mol B,在某温度下达到平衡时,C 的体积分数为n%,若向容器中充入2molA 和3mol B,在某温度下达到平衡时,C 的体积分数为m%则m 和n 的正确关系为 ( )

A . m>n B. m

2.高温高压和使用催化剂的条件下,在密闭容器中发生如下反应: CO(g )+2H(CH 3OH 2g (g ),若开始时只充入amol CH 3OH 气体,达到平衡时,混合物的压强比起始时增大了70%;若开始时充入amol CO和2amol H2的混合气体,达到平衡时H 2转化率为( )

A .30% B.35% C. 65% D.70%

3. 在体积固定的密闭容器中充入3molA 和1mol B 发生反应3A(g)+B(g) xC(g),达平衡后C 在平衡混合气中的体积分数为w ,若维持温度和体积不变,按1.2molA 、0.4molB 、0.6molC 为起始物质,达到平衡后,C 的体积分数仍为w ,则x 值是( )

A. 1 B. 2 C. 3 D . 4

4.在某温度下,在一容积可变的容器中,反应

2A(g)+B(g) 2C(g)达平衡时,A 、B 和C 的物质的量分别为4mol 、2mol 、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1mol

5、在一固定体积的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B发生反应

3C(g)+D(g),达到平衡时C 的浓度为w mol ·L -1,若维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比方案作为反应物,达平衡后,使C 的浓度仍为w mol ·L -1的配比是( )

A .4 mol A+2 mol B B .3 mol C+1 mol D+2mol A+1 mol B

C .3mol C+1 mol D+1 mol B D .3 mol C+1 mol D

6.在密闭容器中,aA(气) bB(气) 达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加1倍,当达到新平衡时,B 的浓度是原来的60%,下列说法正确的是:

A .平衡向正反应方向移动了; B .物质A 的转化率减少了;

C .物质B 的质量分数增加了; D .a>b;

5.在一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)+ I 2(g) 2HI(g)已知加入1mol H2(g)和21mol I2(g)时,达到平衡后生成amol HI(g)。在相同体条件下,保持平衡时各组分的体积分数不变,根据下表编号①-③的状态填空

答案:2a 0 0.5 2g-4m (g-m)a

6. 在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行如下反应A(g)+2B(g)

3C(g),已知起始时加入1molA(g)和3mol B(g),达平衡后,生成amol C(g).

(1) 当反应达到平衡时,C(g)在反应混合气中的体积分数为___________(用字母a 表示)

(2) 相同实验条件下,若在同一容器中改为开始加入2molA 和6mol B,达平衡时 C 的物质

的量_______mol(用字母a 表示) 。此时C 在反应混合物中的体积分数为_____________(填“增大”、“减少”、或“不变”).

(3) 相同实验条件下,若在同一容器中改为开始时加入2molA 和8mol B,达平衡时,要求C

在混合物中体积分数与(2)相同,则开始时还需加入___________molC

(4) 若同一容器中加入nmolA 和3nmol B,则平衡时C 的物质的量为mmol 。若改变实验条

件,可以使C 的物质的量在m -2m 间变化,则n 与m 的关系是____________________(用字母关系表示)

高二化学等效平衡练习

一、等效平衡

【引言】一定温度下密闭容器中发生反应:1L 容器800℃时可逆反应

CO(g) + H2O(g)

CO 2(g)+ H 2(g)

途径1:起始 0.01mol 0.01mol 0 0

平衡 0.004mol 0.004mol 0.006mol 0.006mol

途径2:起始 0 0 0.01mol 0.01mol

平衡 0.004mol 0.004mol 0.006mol 0.006mol

上述两种途径, 同一可逆反应;外界条件相同;通过不同的途径(正向和逆向) ;平衡时同种物质的物质的量相等(同种物质的含量相等)-----效果相同的平衡

对于同一个可逆反应,在相同的条件下(恒温恒容或恒温恒压),不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,或从正反应和逆反应同时开始,都可以建立同一平衡状态。即化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关

等效平衡: 同一可逆反应当外界条件一定时, 反应无论从正反应开始还是从逆反应开始, 平衡时平衡混合物中同种物质的含量(体积分数或物质的量分数)相同的状态.

二、等效平衡的规律:

规律一:恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数改变的反应,只改变起始时加入物质....

的物质的量,通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量(即把一边“归零”),与原平衡相等,则两平衡等效。

2SO 2(g)+O2

(g) 2SO 3(g)

途径1起始 2mol 1mol 0

途径2起始 0 0 2mol

途径3起始 1mol 0.5mol 1mol

途径4起始 0.5mol ? ?

途径5起始 amol bmol cmol

【问题】: ①途径2、 3与1等效吗?

②途径4 中O 2(g) 和 SO 3(g)的起始量为多少, 平衡时可与途径1平衡时SO 3(g)的含量相同? ③途径5中a 、b 符合怎样的关系达到的平衡状态与1相同?

【例2】恒温恒容时,判断哪些是等效平衡? ( A B D )

N 2 + 3H 2 2NH 3

A.2mol 6mol 0mol

B. 0mol 0mol 4mol

C. 0.5mol 1.5mol 1mol

D. 1mol 3mol 2mol

【例3】. 将2molSO 2(g)和2molSO 3(g)混合于某固定体积的容器中,在一定条件下达平衡。平衡时SO 3(g)为wmol, 同温下,分别按下列配比在相同体积的容器中反应,达平衡时SO 3(g)的物质的量仍为wmol 的是( )

A 2molSO 2(g)+1mol O2(g)

B 4mol SO2(g)+ 1mol O2(g)

C 2mol SO2(g)+ 1mol O2(g)+ 2mol SO3(g)

D 3mol SO2(g)+1.5mol O2(g)+ 1mol SO3(g)

【例4】在一个固定容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。若维持容器的容积和温度不变,按下列情况配比为开始浓度,达到平衡后C 的浓度仍为wmol/L的是( )

A 、4molA+2molB

B 、2molA+1molB+3molC+1molD

C 、3molC+1molD+1molB

D 、3molC+1molD

E 、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD

规律二: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,通过可.......

逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量(即把一边“归零”),与原平衡相等只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,两平衡........

等效。

【例1】 在定温定容条件下, 发生如下反应

H 2(g)+I 2(g)

2HI(g)

途径1 1 mol 1mol 0

途径2 0mol 0 2mol

途径3 2mol 2mol 0

途径4 0mol 0mol 4mol

上述途径与1是否等效?

【讲述】:途径3可认为是同温同容时两个途径1,每个都与1等效然后加压平衡不移动,所以与1等效(见图)

恒温恒容,发生反应 H 2(g)+I 2(g) 2HI(g)

途径1 2 mol 1mol 0

途径2 1mol 0 1mol

途径3 4mol 2mol 0

途径4 3mol 1mol 2mol

上面与途径1等效的有________________

[例2]将装有1molHI 的容器密封并加热,部分HI 分解成H 2和I 2(g )并达到化学平衡。此时I 2(g )的体积分数为x%,若在该容器中加入2molHI 后密封,加热到相同温度使之达到平衡,设此时I 2的体积分数为y%,则x 与y 的关系为( )。 A. B. C. D.

规律三:在恒温恒压时,此时各不相同的起始状态,也可以把一边“归零”换算成同......

一半边,只要各物质的物质的量之比相同,则两平衡等效可以把一边“归零”换算成同一......

半边,只要各物质的物质的量之比相同,则两平衡等效 ......

【例1】如果定温定压条件下,

2SO 2(g) + O2

(g) 2SO 3(g)

途径1起始 2mol 1mol 0

途径2起始 4 mol 2 mol 0

途径1和2是否为等效平衡?

【图示说明】:

若反应为:H 2(g)+ I 2(g)

2HI(g)

途径1 2 mol 1mol 0

途径2 4mol 2mol 0

【图示说明】 同步练习

1.可逆反应A(g)+B(g) 2C(g),在固定容积的容器中进行。若向容器中充入1molA 和1mol B,在某温度下达到平衡时,C 的体积分数为n%,若向容器中充入2molA 和3mol B,在某温度下达到平衡时,C 的体积分数为m%则m 和n 的正确关系为 ( )

A . m>n B. m

2.高温高压和使用催化剂的条件下,在密闭容器中发生如下反应: CO(g )+2H(CH 3OH 2g (g ),若开始时只充入amol CH 3OH 气体,达到平衡时,混合物的压强比起始时增大了70%;若开始时充入amol CO和2amol H2的混合气体,达到平衡时H 2转化率为( )

A .30% B.35% C. 65% D.70%

3. 在体积固定的密闭容器中充入3molA 和1mol B 发生反应3A(g)+B(g) xC(g),达平衡后C 在平衡混合气中的体积分数为w ,若维持温度和体积不变,按1.2molA 、0.4molB 、0.6molC 为起始物质,达到平衡后,C 的体积分数仍为w ,则x 值是( )

A. 1 B. 2 C. 3 D . 4

4.在某温度下,在一容积可变的容器中,反应

2A(g)+B(g) 2C(g)达平衡时,A 、B 和C 的物质的量分别为4mol 、2mol 、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1mol

5、在一固定体积的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B发生反应

3C(g)+D(g),达到平衡时C 的浓度为w mol ·L -1,若维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比方案作为反应物,达平衡后,使C 的浓度仍为w mol ·L -1的配比是( )

A .4 mol A+2 mol B B .3 mol C+1 mol D+2mol A+1 mol B

C .3mol C+1 mol D+1 mol B D .3 mol C+1 mol D

6.在密闭容器中,aA(气) bB(气) 达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加1倍,当达到新平衡时,B 的浓度是原来的60%,下列说法正确的是:

A .平衡向正反应方向移动了; B .物质A 的转化率减少了;

C .物质B 的质量分数增加了; D .a>b;

5.在一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)+ I 2(g) 2HI(g)已知加入1mol H2(g)和21mol I2(g)时,达到平衡后生成amol HI(g)。在相同体条件下,保持平衡时各组分的体积分数不变,根据下表编号①-③的状态填空

答案:2a 0 0.5 2g-4m (g-m)a

6. 在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行如下反应A(g)+2B(g)

3C(g),已知起始时加入1molA(g)和3mol B(g),达平衡后,生成amol C(g).

(1) 当反应达到平衡时,C(g)在反应混合气中的体积分数为___________(用字母a 表示)

(2) 相同实验条件下,若在同一容器中改为开始加入2molA 和6mol B,达平衡时 C 的物质

的量_______mol(用字母a 表示) 。此时C 在反应混合物中的体积分数为_____________(填“增大”、“减少”、或“不变”).

(3) 相同实验条件下,若在同一容器中改为开始时加入2molA 和8mol B,达平衡时,要求C

在混合物中体积分数与(2)相同,则开始时还需加入___________molC

(4) 若同一容器中加入nmolA 和3nmol B,则平衡时C 的物质的量为mmol 。若改变实验条

件,可以使C 的物质的量在m -2m 间变化,则n 与m 的关系是____________________(用字母关系表示)


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