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等效平衡

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等效平衡

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等效平衡等效平衡原理及其应用1、同一可逆反应在相同的反应条件(恒温恒容或恒温恒压)下,只要起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同,这样的平衡称为等效平衡。2、建立等效平衡 的途径:1)先加入反应物,从正反应方向开始,可以建立化学平衡。2)若先加入生成物,从逆反应方向开始,也可以建立等效的化学平衡。3)若同时加入反应物与生成物,从中间状态开始,同样可以建立等效的化学平衡。3、等效平衡状态的分类与判断:等效平衡状态一般包括恒温恒容下的等效平衡和恒温恒压下的等效平衡两种情况:(1)恒温恒容下,改变起始时加入物质的物质的量,如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与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效.2mol SO21mol O2开始2mol SO3开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态1mol SO20.5mol O21mol SO32SO2+ O22SO3[例1]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放入起始物质,平衡时SO3的物质的量小于nmol的是( )A.2molSO2+1molO2B.4molSO2+2molO2C.2molSO2+1molO2+2molSO3D.3molSO2+1molO2+1molSO3A例2.有一可逆反应:2A(g)+3B(g) xC(g)+4D(g),若按下列两种配比在同温同体积的密闭容器中进行反应:1)0.8molA,1.2molB,1.2molC,2.4molD2)1.4molA,2.1molB,0.6molC,1.2molD达到平衡后,C的质量分数相等,则方程式中X的值( )A.1 B.2 C.3 D.4B(2)恒温恒容下,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)的物质的量的比例与原平衡相同,两平衡等效。 [例3]在一个加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)2a0 0.52(n-2m)(n-m)a[例4]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和B的起始浓度均为2 mol/L;Ⅱ、C和D的起始浓度分别为2 mol/L和6 mol/L。下列叙述正确的是A、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的体积分数相同B、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的体积分数不同C、达平衡时,Ⅰ、Ⅱ两途径的反应速率相等D、达平衡时, 途径Ⅰ的混合气体密度等于途径Ⅱ混合气体密度的1/2答案: (A、D)2.在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行以下反应:A(g)+2B(g) 3C(g).已知加入1molA和3molB且达到平衡后,生成了amolC.1)达到平衡时,C在混合气体中的百分含量___2)相同条件下,若加入2molA和6molB,达到平衡后,C的物质的量为__,此时C在混合气体中的百分含量___3)相同条件下,加入2molA和8molB,若要求达到平衡后C在混合气体中的百分含量不变,则还应加入C__mol4)若加入nmolA和3nmolB,平衡时C为mmol,若改变条件,使C在m~2m之间变化,那么n与m的关系是___作业评析:(3)恒温恒压下,起始加入量不同,但将生成物按方程式完全归于反应物,其各种反应物的物质的量之比相同时,即能达到同一平衡状态,否则为不同的平衡状态。例5、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1molA和1molB,达到平衡后,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)若开始时放入xmolA、2molB和1molC,到达平衡后,C的物质的量是3amol,x=mol.(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量是mol.1-a3a26a1、A、B两容器,A容器容积固定,B容器容积可变。一定温度下,在A中加入2molN2和3molH2,当N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应达平衡时,生成的NH3的物质的量为m。相同温度下,保持B的容积为A的一半,并加入1molNH3,当B中反应达平衡时要使B中各物质的质量分数与上述A容器中达到平衡时相同,则起始时应加入molN2和molH2AB0.50课堂练习2、在一定的温度下,把2molSO2和1molO2通入一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2+ O22SO3当此反应进行到一定的程度时,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合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=,c=,(3)a、b、c取值必须满足一般的条件是(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),。20.25 1.5a+c=2 b+c/2=13.(2004)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,ABC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1molC

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