M、平衡移动、等效平衡

化学·高考-1-ByH.L.平均相对分子质量、等效平衡、平衡移动【例题】在某容积不变的密闭容器中放入一定量的NO2，发生反应2NO2(g)N2O4(g)，ΔH0；在达到平衡后，若分别单独改变下列条件，重新达到平衡后，能使平衡混合气体相对分子质量减小的是()A.降低温度；B.通入N2；C.通入NO2；D.通入N2O4；【知识储备】1.勒夏特列原理/化学平衡移动原理(LeChatelier'sprinciple/TheEquilibriumraw)在一个已经达到平衡的反应中，若只改变影响平衡的一个条件(如温度、压强、某一物质浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动.【备注】当改变多个物质的浓度时，勒夏特列原理不适用，此时，可用Qc与K进行比较来判断平衡移动方向.2.Qc浓度商，与平衡常数K的表达式一样，区别：K表示平衡状态时的值，Qc表示反应过程中任一状态的值，具体规律如下：①QcK，v(正)v(逆)，平衡向逆反应方向移动；②Qc=K，v(正)=v(逆)，处于化学平衡状态，不移动；③QcK，v(正)v(逆)，平衡向正反应方向移动；3.平均相对分子(摩尔)质量计算①摩尔质量法：平均摩尔质量数值上就等于1mol物质的质量.计算公式：总总nm__M②加权平均值法%100%%%%·M%·M%·MMn21nn2211__aaaaaa③密度法※在标准状态(STP)下，·VMm__=22.4ρ[推导过程]·VMVMVVVMmmmmm※根据相对密度计算：设混合气体对某气体(相对分子质量为M0)的相对密度为d，则混合气体的平均相对分子质量为：d·MM0__.[推导过程]dd·MM·VM·VM·0__0m0m__04.等效平衡①定义：在相同条件下(恒温恒容或恒温恒压)，同一个可逆反应，在不同的容器中，无论是只从正反应开始，还是只从逆反应开始，亦或是从既有反应物又有生成物的状态开始，都可以建立同一平衡状态(即平衡时参与反应的各物质的比例相同)；②原理：恒温条件下，K值不变；化学·高考ByH.L.-2-③推论：等效平衡中，只从正反应进行的转化率为α正，与只从逆反应进行的转化率为α逆，存在如下关系：α正+α逆=100%Q正+Q逆=|ΔH|；④分类※恒温恒容)()(等比等效一样成同一边物质，需比例等体反应：投料时换算全等等效全一样算成同一边物质，需完不等体反应：投料时换※恒温恒压)(等比等效质，需比例一样投料时换算成同一边物等体反应不等体反应⑤注意事项※平衡等效，转化率．．．不一定相同·若是从不同方向建立的等效平衡，物质的转化率一定不同；·若是从一个方向建立的等效平衡，物质的转化率相同；※平衡等效，各组分的量．不一定相同·全等等效中，各组分的n、c、m、V、p均相等；·等比等效中，各组分的n、c、m、V、p均不相等，而是成比例；⑥对于不能直接应用等效平衡的题目，可用“假设-修正”思想进行处理：先“假设”两平衡为等效平衡，然后利用勒夏特列原理进行“修正”.【解题过程】设NO2的比例为a%，N2O4的比例为b%，N2的比例为c%；[A]降低温度；根据勒夏特列原理，平衡正向移动，生成的N2O4增多，则①__M=46·a%+92%·b%，∵为a%减小，b%增大，∴__M增大；②总总nm__M，∵n总减少，m总不变，∴__M增大；[B]通入N2；恒温恒容下，充入无关气体，各反应物浓度不变，所以Qc=K，平衡不移动，但：①__M=46·a%+92%·b%+28·c%，∵a%，b%均减小，而c%增大，∴__M减小；②若成立则恒成立设值法2NO2(g)N2O4(g)[V=1L，α=20%]initial：2mol0final：1.6mol0.2molΔn：-0.4mol+0.2mol518.22.0·928.26.1·46M__充入1molN2时，9.428.21·288.22.0·928.26.1·46M__综上所述，充入N2，__M减小；化学·高考ByH.L.-3-[C]通入NO2；①“假设-修正”设改变前的平衡为：2NO2(g)N2O4(g)[V=1L，α]initial：2mol0final：(2-2α)molαmolΔn：-2αmol+αmol2·92222·46M__=46·a%+92·b%假设存在一个等效平衡：设在另一个1L容器中通入2molNO2，则平衡时在该容器中混合气体的平均相对分子质量与上述__M值相同(此时为全等等效)；然后将这两个1L容器“合并”成一个1L容器，相当于在原平衡状态的基础上加压，则此时平衡正向移动，则a%减小，b%增大，__M增大；[推论：加入NO2，其α增大]②K值计算法[若成立则恒成立设值法]2NO2(g)N2O4(g)V=1L，α=40%；initial：2mol0final：1.2mol0.4molΔn：-0.8mol+0.4mol1852.14.0K2，5.576.14.0·926.12.1·46M__※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※充入2molNO2，2NO2(g)N2O4(g)V=1L，α=?；initial：4mol0final：4-2amolamolΔn：-2amol+amol185)24(K2aa，a≈1.035；3.6131·9232·46M__；[推论：加入NO2，其α增大,%75.514035.12][D]通入N2O4；解题过程类似于[C].