等效平衡与有关化学平衡的计算

一、等效平衡相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物质的百分含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。判断等效平衡的方法：使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的数量是否相当。一边倒法必然结果1、恒温恒容的等效平衡（1）恒温恒容时，对于反应前后气体计量数不相等的反应：若改变起始加入情况，只要将二次投入物的量按化学计量数比换算成初始物的量完全相同，则二平衡等效．--全等平衡平衡效果:各组分百分量、n、c均相同2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH恒温恒容的等效平衡始1:2mol1mol0始2:002mol始3:1mol0.5mol1mol效果:各组分百分含量、n、c均相同。Q1＋Q2=a反应的热效应不相同！a、b、c满足什么条件时，其平衡与第一次平衡等效？始4:amolbmolcmol如果ΔH=-aKj/mol,则第一次平衡放出的热量Q1与第二次平衡吸收的热量Q2有何关系？1、恒温恒容的等效平衡（2）恒温恒容时，若反应前后气体计量数相等：将二次投入物的量折算成初始物的量，比例与原平衡相同，则二平衡等效．----相似等效平衡平衡效果:各组分百分量相同、n、c对应成比例H2(g)＋I2(g)2HI(g)恒温恒容的等效平衡始1:1mol1mol0始2:2mol2mol0始3:1mol1mol1mol始6:amolbmolcmola、b、c满足什么条件时，其平衡与第一次平衡等效？始5:3mol2mol3mola:b=1:1,c≧0例1.在一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-1，若维持容器的体积和温度不变，按下列四种配比作为反应物，达平衡后，使C的浓度仍为wmol·L-1的是（）A．4molA+2molBB．3molC+1molD+2molA+1molBC．3molC+1molD+1molBD．3molC+1molDD例2.在一容积恒定的容器中充入2molA和1molB发生反应2A（g）+B（g）xC（g），到平衡后，C的体积分数为W%：若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A为0.6mol、B为0.3mol，C为1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为A.只能为2B.只能为3C.可能是2，也可能是3D.无法确定C例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)＋I２(g)2HI(g)已知起始时加入1molH２和2molI２(g)，当达到平衡时H2的体积分数为φ。下列四种情况分别投入上述容器，且始终保持原温度，平衡时H2的体积分数也为φ的是A．2molＨ２和1molI２B．3molHIC．2molH２和2molI２D．1molI２和2molHIDAHIHI2、恒温恒压下的等效平衡恒温恒压下：将二次投入物的量换算成初始物的量的比例与原平衡相同，则二平衡等效。平衡效果:各组分百分量、c相同，n对应成比例2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)恒温恒容的等效平衡始1:2mol1mol0始3:4mol2mol0始4:1mol0.5mol1mol效果:各组分百分含量、n、c均相同。反应的热效应不相同！始5:amolbmolcmol始2:004mol例4．在一定条件下，将2molSO2和1molO2通入容器中，活塞与大气相通，维持容器内温度不变，平衡时SO2的质量分数为w。则该容器内充入下列物质，相同条件下达到平衡时，SO2的质量分数也为w的是A.4molSO2和1molO2B.2molSO2、1molO2和3molSO3C.3molSO3D.2.2molSO2和1.8molO2E.4.5molSO2、4.5molO2和1.2molSO3BC例5.在一定条件下，将2molSO2和2molSO3气体混合于一固定容积的密闭容器中，发生下列反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)平衡时SO3的物质的量为nmol。在相同温度下，分别在上述容器中放入下列配比的起始物质，平衡时SO3的物质的量小于nmol的是A．2molSO2和1molO2B．2molSO2、1molO2和2molSO3C．4molSO2和1molO2D．3molSO2、1molO2和1molSO3A例６.某恒温恒压下，向可变容积的密闭容器中充入3升A和2升B，发生如下反应3A(气)＋2B(气)xC(气)＋yD(气)达到平衡时C的体积百分比为m％，若维持温度，压强不变，将0.6LA，0.4LB，0.4LC，0.8升D作为起始物质充入密闭容器内，则达到平衡时C的体积百分比仍为m％，则x：y＝。1:2达到平衡后，①容器中XY3的物质的量为0.5mol。下列叙述不正确的是()A．容器①、②中反应的平衡常数相等B．平衡时，容器②中XY3的物质的量浓度为2mol/LC．容器①中反应达到平衡时放出的热量为23.15kJD．容器②中反应达到平衡时放出热量相同温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g)ΔH＝－92.6kJ/mol起始时各物质的物质的量如下表所示：容器编号起始时各物质的物质的量/molX2Y2XY3①130②0.61.80.8D１.化学平衡计算的基本模式—平衡“三步曲”起始ab00转化mxnxpxqx平衡a-mxb-nxpxqx二、有关化学平衡的计算注意：1.转化量与方程式中各物质的系数成比例2.这里a、b可指物质的量、浓度、体积等3.对于反应物：平=始-转对于生成物：平=始+转例7.在一密闭容器中进行下列反应2SO2+O22SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别0.2mol/L,0.1mol/L0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据A.SO2为0.4mol/L，O2为0.2mol/LB.SO2为0.25mol/LC.SO2，SO3均为0.15mol/LD.SO3为0.4mol/LB例8.在一定条件下可逆反应X+Y2Z达到平衡时，测得Y的转化率为37.5%，X的转化率为25%，则反应开始时，充入容器中X、Y的物质的量之比为A.1∶3B.3∶1C.3∶2D.1∶2C例9．某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应A＋3B2C若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL，其中C气体的体积占有10%，下列推断正确的是A.原混合气体的体积为1.2VLB.原混合气体的体积为1.1VLC.反应达平衡时气体A消耗掉0.05VLD.反应达平衡时气体B消耗掉0.05VLBC例10．在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和5L气体Q，在一定条件下发生反应2R(g)＋5Q(g)4X(g)＋nY(g)反应完全后，容器温度不变，混合气体的压强是原来的87.5%，则化学方程式中的n值是A.2B.3C.4D.5A例11．mmolC2H2跟nmolH2在密闭容器中反应，当其达到平衡时，生成pmolC2H4，将平衡混和气体完全燃烧生成CO2和H2O，所需氧气的物质的量是A.3m＋nmolB.m＋n－3pmolC.3m＋n＋2pmolD.（５m＋n）／２molD例12.下图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4mL一氧化氮，若通入11.2mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度压强不变，则容器内的密度A.等于1.369g·L-1B.等于2.054g·L-1C.在1.369g·L-1和2.054g·L-1之间D.大于2.054g·L-1D例13．在5L的密闭容器中充入2molA气体和1molB气体，在一定条件下发生反应2Ag＋Bg2Cg，达平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的5/6，则A的转化率为A67%B50%C25%D5%B２.可逆反应进行程度的描述方法—转化率、产率。(1)反应物的转化率＝反应物的转化量/该反应物起始量×100%(2)产物的产率＝产物的实际量/该产物的理论量×100%例14．反应达到平衡后增大O2的浓度，则平衡向正反应方向移动，SO2的转化率，O2的转化率.增大减小例15.PCl5PCl3+Cl2反应达到平衡后，再向密闭容器中加入PCl5，反应达到新平衡时，PCl5转化率。例17.H2+I22HI反应达到平衡后，再向密闭容器中加入HI，达到新化学平衡时反应物的转化率例16.2NO2N2O4反应达到平衡后，再向密闭容器中加入NO2，反应达到平衡时NO2的转化率。减小增大不变例18．在密闭容器中按n(N2):n(H2)=1:3的比例充入和，反应达到平衡后，若其它条件不变，再按n(N2):n(H2)=1:3的比例充入和，反应重新达到平衡后，各反应物的转化率如何变化。例19．反应达到平衡后同比例增大反应物浓度，达到新的化学平衡时，各反应物的转化率如何变化例20．现有容积为2L的密闭容器，进行某一可逆反应A（g）＋2B（g）3C（g），其中B物质的正反应速率、逆反应速率逆随时间变化的关系如下图，则图中阴影部分的面积可表示B物质浓度的减少．例21.如下图所示，A中充入1molX,1molY,向B中充入2molX,2molY,起始时V（A）=V（B）=aL。在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器中各自发生下述反应X+Y2Z+WΔH＜0(X、Y、Z、W均为气体），达到平衡时，V(A)=1.2aL。试回答：（1）A中X的转化率：a(A)=__________。（2）A、B中X转化率的关系：a(A)____a(B)(填“＞”“=”“＜”)。（3）打开K，一段时间又达平衡时，A的体积为多少？（4）在（3）达平衡后，同时等幅升高A、B的温度，达新平衡后，A的体积____（a.变大；b.不变；c.变小），其理由是40%＞2.6aＬ由于该可逆反应的ΔH＜0，即正反应放热。若温度升高，平衡将向逆反应方向移动，由于逆反应是气体体积减小的方向，故A的体积减小。只争朝夕,努力拼搏!BA平衡点-Q1+Q22SO2(g)＋O2(g)(g)ΔH=-aKj/molQ1+Q2=a-a2molSO32molSO2＋1molO2全部转化2molSO2＋1molO2