等效平衡教案

TTE五星级专题系列化学等效平衡等效平衡问题：对于同一可逆反应，在同一相同条件下，无论反应是从正反应开始、还是从逆反应开始或从中间态开始，以一定的配比投入物质，则可以达到相同的平衡状态。例如，在同一相同条件下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)配比1（单位mol）：130配比2（单位mol）：002配比3（单位mol）：0.51.51以上3种配比投入物质，可以达到相同的平衡状态。在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含．．．量．（体积分数、物质的量分数、质量分数等）均相同.一、等效平衡概念在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，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，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数、质量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。注意：（1）外界条件相同：①恒温、恒容，②恒温、恒压。（2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同：“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，各组份的浓度、物质的量、反应的速率、压强等可以不同。（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，只要物料相当，就达到相同的平衡状态。二、等效平衡的分类和判断方法（一）：恒温、恒容条件下对反应前后气体分子数发生变化的反应（即△V≠0的体系）：判断方法：极值等量即等效恒温、恒容时，根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时，反应物（或生成物）中同一组分的物质的量完全相同，则互为等效平衡。此时一般不考虑反应本身的特点，计算的关键是换算到同一边后各组分要完全相同。特点：两次平衡时各组分的百分含量、物质的量、浓度均相同（全等平衡）.【例1】定温定容下，可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)按下列四种不同投料方式达到平衡后，N2的体积分数都相等，请填写下面的空格。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡时n（NH3）/mol起始量（投料1）/mol：130a等效于（投料2）/mol：0等效于（投料3）/mol：4/3等效于（投料4）/mol：abca、b、c取值必须满足的一般条件是（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）：、。（二）：恒温、恒容条件下对反应前后气体分子数不发生变化的反应（即△V=0的体系）：判断方法：极值等比即等效恒温、恒容时，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，不同的投料方式如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时，只要反应物（或生成物）中各组分的物质的量的比例相同，即互为等效平衡。此时的反应特点是无体积变化，计算的关键是换算到同一边后各组分只需要物质的量之比相同即可。特点：两次平衡时各组分的百分含量相同，但物质的量、浓度按比例变化（等比平衡）.【例2】定温定容下，可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)按下列四种不同投料方式达到平衡后，H2的体积分数都相等，请填写下面的空格。H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡时n（HI）/mol起始量（投料1）/mol：120a等效于（投料2）/mol：01等效于（投料3）/mol：01等效于（投料4）/mol：abca、b、c取值必须满足的一般条件是。练习：在一个固定容积的密闭容器中，保持一定的温度进行以下反应：)g(Br)g(H2)g(HBr2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体积分数不变，对下列编号①～③的状态，填写下表中的空白。（三）恒温、恒压条件下：判断方法：极值等比即等效在恒温恒压时，可逆反应以不同的投料方式进行反应，如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时，只要反应物（或生成物）中各组分的物质的量的比例相同，即互为等效平衡。特点：两次平衡时各组分的百分含量、浓度相同，但物质的量按比例变化（等比平衡）.【例3】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(g)+3H2(g)2NH3(g)。已知加入1molN2和4molH2时，达到平衡后生成amol，在相同温度、压强下，保持平起始状态时物质的量n（mol）H2Br2HBr平衡时HBr的物质的量n（mol）已知编号120a①240②10.5a③mg(g≥2m)衡时各组分的体积分数不变。请填写下面的空格。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡时n（NH3）/mol起始量（投料1）/mol：140a等效于（投料2）/mol：1.560等效于（投料3）/mol：10.5a等效于（投料4）/mol：mg（g≥4m）【例4】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(g)+3H2(g)2NH3(g)。已知加入1molN2和3molH2时，达到平衡后生成amol，在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。请填写下面的空格。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡时n（NH3）/mol起始量（投料1）/mol：130a等效于（投料2）/mol：26等效于（投料3）/mol：1等效于（投料4）/mol：abca、b、c取值要满足的条件是：由上述讨论可知，最初投料方式与化学方程式计量系数比不一致时，各投料方式中的结果都是唯一值，而如果最初投料方式与化学方程式计量系数比一致时，各投料方式中的结果不一定是唯一值。练习：1、（2003年江苏卷）Ⅰ: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，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。甲：大于2mol乙：等于2mol丙：小于2mol丁：可能大于、等于或小于2mol做出此判断的理由是(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC，待再次达到平衡后C的物质的量分数是。Ⅱ：若维持温度不变，在一个与（Ⅰ）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的大小做出此判断的理由是。2、(2007年高考理综四川卷)向某密闭容器中充入1molCO和2molH2O(g)，发生反应：CO＋H2O(g)催化剂高温CO2＋H2。当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，超始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是()(A)0.5molCO＋2molH2O(g)＋1molCO2＋1molH2(B)1molCO＋1molH2O(g)＋1molCO2＋1molH2(C)0.5molCO＋1.5molH2O(g)＋0.4molCO2＋0.4molH2(D)0.5molCO＋1.5molH2O(g)＋0.5molCO2＋0.5molH23、在密闭容器中，加入3molA和1molB，一定条件下发生反应3A（g）＋B（g）2C（g）＋D（g），达平衡时，测得C的浓度为wmol/L，若保持容器中压强和温度不变，重新按下列配比作起始物质，达到平衡时，C的浓度仍然为wmol/L的是A6molA＋2molBB1.5molA＋0.5molB＋1molC＋0.5molDC3molA＋1molB＋2molC＋1molD2molC＋1molD4、一定温度下可逆反应：A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g)；△H＜0。现将1molA和2molB加入甲容器中，将4molC和2molD加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态（如图1所示，隔板K不能移动)。下列说法正确的是图1图2图3A保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB，达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍B保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增大C保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍D保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示（t3前的反应速率变化已省略）转化率练习题平衡转化率＝若要求某一时刻的转化率只要把平衡时的反应物浓度（或物质的量）改为某一时刻的反应物浓度（或物质的量）即可。1、在一容积可变的密闭容器中，通入1molX和3molY，在一定条件下发生如下反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)，到达平衡后，Y的转化率为a%，然后再向容器中通入2molZ，保持在恒温恒压下反应，当达到新的平衡时，第1题图第2题图Y的转化率为b%。则a与b的关系是（）A．a＝bB．a＞bC．a＜bD．不能确定2、10.在体积可变的密闭容器中，反应mA（气）+nB（固）pC（气）达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。下列说法中，正确的是（）A．（m+n）必定小于PB．（m+n）必定大于PC．m必定小于PD．n必定大于p3、一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应：xA(气)+yB(气)nC(气)，达到平衡后，测得A气体的浓度为0.5mol/L。保持温度不变将容器的容积扩大1倍，再达平衡时，测得A气体的浓度为0.3mol/L，则下列叙述中正确的是（）A、x+ynB、该化学平衡向右移动C、B的转化率增大D、C的体积分数减小4、一定温度下，在一个体积可变的密闭容器中加入2molH2和2molN2，建立如下平衡：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)相同条件下，若向容器中再通入1molH2和，1molN2又达到平衡．则下列说法正确的是（）A．NH3的百分含量不变B．N2的体积分数增大C．N2的转化率增大D．NH3的百分含量增大5、某温度下的密闭容器中发生如下反应：2M(g)+N(g)2E（g），若开始时只充入2molE(g),达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2molM和1molN的混合气体，则达平衡时M的转化率为（）A．20%B.40%C.60%D.80%化学平衡图象1、在密闭容器,一定条件下进行反应,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)若增大压强或升高温度,重新达到平衡,变化过程均如图所示,则对该反应叙述正确的是()A、正反应是吸热反应B、逆反应是吸热反应C、m+np+qD、m+np+q2、600℃，A．B．C三种气体在密闭容器中，浓度变化情况如图所示，仅从图上分析不能得出有关A的结论的是()第4题图第6题图A、A是反应物B、前4分钟，A的分解率是0.1mol/(L.min)C、4分钟后，若升高温度，A的转化率增大D、4分钟后，若增大压强，A的转化率减小3、对于可逆反应，A2(g)+3B2(g)2AB3（g）,△H0（正反应放热），下列图像不正确的是()4、可逆反应2A+B2C（g）△H0；，随温度变化气体平均相对分子质量如图所示，则下列叙述正确的是A、A和B可能都是固体B、A和B一定都是气体C、若B为固体，则A一定是气体D、A和B可能都是气体5、已知某可逆反应在密闭容器中进行：A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)（放热反应），图中曲线b代表一定条件下该反应的过程，若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是A、增大A的浓度B、缩小容器的容积C、加入催化剂D、升高温度6、今有X（g）+Y(g)2Z(g);△H0从反应开始经过t1后达到平衡状态,t2时由于条件改变,平衡受到破坏,在t3时又达到平衡,据右图回答:从t2→t3的曲线变化是由哪种条件引起的（）A、增大X或Y的浓度B、增大压强C、增大Z的浓度D、升高温度第5题图第10题图第8题图第7题图7、由可逆反应绘出图像如图，纵坐标为生成物在平衡混合物中百分含量，下列对该反应的判断正确的是（）A、反应