高二选修化学反应原理等效平衡专题突破.docx

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1、袅等效平衡专题突破螁一、等效平衡状态含义衿 1、某一可逆反应，在一定条件（ T 、c、p ）下，经过不同的途径 建立平衡时，各组分的百分含量 （质量百分含量、体积分数、物质的量分数）对应相等的状态互称为等效平衡状态（简称等效平衡）。蝿 2、判断 “等效平衡 ”的方法芃 （ 1）使用极限转化的方法将体系转化成同一方向的反应物或生成物。袄 （ 2）观察有关物质的量是否相等或成比例。罿 3、等效平衡规律羆 mA(g)+nB(g)pC(g)+ qD(g)羅条件肈 反 应 前 后 气 体分子数关系薃螈恒温恒容膁不相等膅芈 m+n p+q莈相等芆 m+n p+q蒈恒温恒压肆不相等或相等蚇蚁莇等效条件莂结果

2、螇膈腿极限转化后对应袇两次平衡时各组物质的物质的量相 分百分含量、n、 c等均相同莅 极 限 转 化 后 对羃两次平衡时各组应物质的物质的分百分量相同， n、量比值相等c 同比例变化 ，不一定相等螂极限转化后对应肇两次平衡时各组物质的物质的量比 分百分含量、 c相值相等同， n 同比例变化薄二、典例精析和变式演练螄（一）恒温恒压袂 例 1 、在一个盛有催化剂、容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应：蒈N2（ g）+3H 2(g)2NH 3(g) 。已知加入 1molN 2 和 4molH 2 时，达到平衡后生成amolNH 3，在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数变。

3、对下列编号的状态，填写表中的空白。芆薃已知节起始状态物质的量（mol）羆平衡时NH物质的3羂肁量衿肁 N 2莇 H 2袄 NH 3莆蚄 编号螈 1薆 4袃 0芁 a艿 肄 1.5蚂 6莁 0莆 1.5 a螅 莀 0蒁 0.5螆 1膃 0.5 a蒃 薁 1膇 5羅 2膂 2 a蚁解析：因转化率相同，故若都只加反应物，则起始量是几倍，则转化量是几倍，平衡量就是几倍，又因等压条件下物质的量之比等于体积之比，故起始量之比等于平衡量之比。和题干量之比是1.5，平衡之比就是1.5。薈的平衡量是题干平衡量的一半，则若没有NH 3，只有 N 2、H 2，则其物质的量应分别为0.5 和 2mol ，又因 1 m

4、olNH 3 完全转化生成N20.5 mol ， H 21.5mol ，故原来的N 2、 H 2 分别为 0 mol 和 0.5mol 。可同理推得。莃 例 2、恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应：羁 A （ g） B（ g）C （ g）蚀 （ 1）若开始时放入1molA 和 1molB ，到达平衡后，生成a molC ，这时 A 的物质的量为mol 。罿 （ 2）若开始时放入3molA 和 3molB ，到达平衡后，生成C 的物质的量为肅mol 。羄 （ 3）若开始时放入x molA ， 2molB 和 1molC ，到达平衡后，A 和 C 的物质的量分别是ymol 和 3a

5、mol ，则 xmol ， ymol 。平衡时， B 的物质的量（选填一个编号）螀 （甲）大于2 mol（乙）等于2 mol肆 （丙）小于2 mol（丁）可能大于、等于或小于2mol螇作出此判断的理由是。螃（ 4）若在（ 3）的平衡混合物中再加入3molC ，待再次到达平衡后， C 的物质的量分数是。袀 II 若维持温度不变，在一个与（1）反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。蒇 （ 5）开始时放入1molA 和 1molB 到达平衡后生成b molC 。将 b 与（ 1）小题中的a 进行比较（选填一个编号）。芅 （甲） a b（乙） ab（丙） a b（丁）不能比较a 和 b

6、的大小薂作出此判断的理由是。羀 答案：（ 1）1 a（ 2）3a（ 3）23 3aD袈a 的范围为： 0ab羇 解析：（ 1）A （ g）B（ g）C （ g）芁肀艿蒄莄膀平衡前：110变化：aaa平衡后：1 a1 aa（ 2）恒温恒压下，此平衡为等比：故达平衡时，生成C 应与（ 1）成比例，为3amol（ 3）极值转化法，蒅A （ g） B（ g）C （ g）膆平衡前：x21肂变 化：111芀平衡后：x 1y3a袆由平衡后 C 仍为 3amol ，即与（ 2）中平衡状态相同，故有：薄袁芀芇莆羄荿x 1 3得： x 2moly 3 3a（ 4）极值转化法：将3 molC 转化为 A 、 B ：

7、A （ g）B （ g）C （ g）平衡前：660平衡后：6 6a6a6aC 的物质的量分数为：6a（ 6 6a）（ 6 6a） 6a a/（ 2 a）蚈 因百分含量不变，也可由（1）计算。螄练习 1、在一个活塞式的反应容器中，通入2molSO 2 和 1molO 2，于 932K 下发生化合反应并达到平衡，在保持恒温、恒压的条件下，再通入2molSO 2 和 1molO 2，下列叙述的内容完全正确的是（）蚃 A V 正增大， V 逆减小，平衡向正反应方向移动，SO3 的百分含量增加葿 B V 正增大， V 逆不变，平衡向正反应方向移动，SO3 的百分含量增加聿 C V 正增大， V 逆增大，

8、平衡向正反应方向移动，SO3 的百分含量增加蒆 D开始时V 正增大， V 逆减小，平衡向正反应方向移动；随后又逐渐恢复到原反应速率和原平衡状态，SO3 的百分含量保持不变蒂（二）、恒温恒容，左右气体系数相等蕿 例 1、在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度进行以下反应：膆 H 2(g)+ Br 2(g)2HBr(g)，已知加入1 mol H 2 和 2molBr 2，达到平衡时生成amol HBr 。在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号的状态，填写表中的空白：羄已知蚆起始状态物质的量（mol）蝿平衡时HBr 物质芁芄的量虿肃 H 2衿 Br 2莈 HBr羈薇 编号衿 1

9、蝿 2芃 0袄 a罿 羆 2羅 4薃 0肈 2 a莇 螇 0莂 0.5膈 1螈 0.5 a膅 膁 m芈 g(g m)腿 2g 4m袇 (g m)a膄解析：计算方法同恒温恒压下的例一，起始量是几倍，则转化量是几倍，平衡量就是几倍，根据比例计算。莈中因 g m，故 HBr 可以有或没有，可设其物质的量为x，令其完全转化，则H 2 物质的量为（ m+0.5x ）mol ，Br 2 物质的量为（g +0.5x ） mol ，芆又因 n(H 2) ： n(Br 2)=1 ：2，故（ m+0.5x ）：（ g +0.5x） =1 ： 2，莅解得 x=2(g-2m) mol ，即 n( HBr)= 2(g-

10、2m) mol ，令 HBr 完全转化， H 2 总的物质的量为（g-m ） mol 其量是原H 2 的（ g-m ）倍，则其平衡量也为（g-m ）倍，即 (g m)a mol 。羃 练习 1、在等温、等容条件下，有下列反应：2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)的起始浓度均为2mol/L; II： C D 的起始浓度分别为2mol/L 和 6mol/L现分别从两条途径建立平衡： I ：A B。下列叙述正确的是（ ）蒈 A I 、 I I两 途 径 最 终 达 到 平 衡 时 ， 体 系 内 混 合 气 的 百 分 组 成 相 同蚇 B I 、 II 两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百

11、分组成不相同肆 C达到平衡后，I 途径混合气体密度与II 途径混合气体密度相同蚁 D达到平衡时，I 途径的 V A =II 途径的 V A螂练习 2、某温度下， 1molCO和 1molH O(气 ) 在 2L 的密闭容器中发生：CO H OCO H 的反应达到平衡，若在2222同样容器和温度下，起始时将1molCO2和 1molH2 投入，平衡时得到相同的各组分浓度，则下列各种起始投料量能得到相同平衡状态的是(单位： mol) （）ACO：1H 2O： 2BCO：0.5 H O： 0.5 CO： 0.5 H： 0.5222肇 C CO： 0.8H2O： 0.8CO2： 0.2H2： 0.2薄

12、D CO： 0.1 H2O： 0.1 CO： 0.9 H2：0.92螄（三）、恒温恒容，左右气体系数不相等袂典例精析 1、某温度下，向某密闭容器中加入1 mol N 2 和 3 mol H 2，使之反应合成NH 3，平衡后测得 NH 3 的体积分数为 m。若温度不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH 3 的体积分数仍为m。假设 N 2、 H 2、 NH 3 的加入量（单位： mol ）用 x、 y、 z 表示，应满足：蒈 （ 1）恒定温度、体积芆 若 x = 0， y = 0，则 z =_ ；薃 若 x = 0.75， y = _ ，则 z =_；羂 x、 y、 z 应满足的一般条件是_

13、。衿 （ 2）恒定温度、压强蚄 若 x = 0， y = 0，则 z =_ ；节 若 x = 0.75， y = _ ，则 z =_；肁 x、 y、 z 应满足的一般条件是_ 。羆解析：本题属于等效平衡类型的常见题型，常利用极值转化法；莆N2 g3 H 2 g2 NH 3g肁化学计量数：132肁状态00zz 2莇状态0.75yz袄转化后：0.75+z/2y+3z/20肄膁0.75+z/2 =1z =0.5螈y+3z/2 =3y= 0.75薆、由于恒温恒容下，该反应为系数变化的反应，需推一端量相等：袃 故有： x+z/2=1y+3z/2=3芁 （ 2）在恒温恒压时，为等比：艿 z 可取任意值肄同

14、（ 1）中同蚂恒温恒压，故有：(x+z/2)/(y+3z/2)=1/3莁练习 1、在容积相同的 A B 两个密闭容器中，分别充入2molSO 2 和 1molO2，使它们在相同的温度下发生反应：2SO2 O22SO3，并达到平衡。在反应过程中， 若 A 容器保持体积不变，B 容器保持压强不变，当A 中的 SO2的转化率为25时，则 B 容器中 SO2 的转化率应是 ()（）莆A 25B 25 C p +q：恒容同时按原比例增加A、 B 的量，A、 B 的转化率都增大。恒压同时按原比例增加A、 B 的量，A、 B 的转化率不变m +n p +q：恒容同时按原比例增加A、 B 的量，A、 B 的转

15、化率都减小。恒压同时按原比例增加A、 B 的量，A、 B 的转化率不变m +n= p +q：不论恒容还是恒压，同时按原比例增加A、 B 的量，A、 B 的转化率都不变。对于分解反应，要视反应前后物质的化学计量数而定m A(g)n B(g) + p C(g)m = n + p m n+ p ：增加反应物的浓度时，反应物的转化率增大。对于两端都只有一种物质的反应，恒容条件下，不管加那端的物质，百分含量和转化率都用加压平衡向气体系数小的方向移动去分析。例： 2NO 22 4反应达到平衡后，不管加谁，若恒温恒容反应，达新平衡后，NO224百分N O百分含量减小， NO含量增大。4、计算技巧(1) 差量

16、法 例 在一个固定体积的密闭容器中， 放入 2molX 和 3molY，在一定条件下反应： 4X(气 )+3Y( 气)2Q( 气 )+nR( 气 )达到平衡后， 容器内温度不变， 容器内压强比原来增加5%，X 的浓度减小 1/3 ，则反应方程中的n 值为（ C） A 、5B、 3C、 6D、 2解析： 由题意可知反应向右进行，并且气体物质的量增大，则右边气体系数大，故2+n4+3，n5，大于5 的只有6，故选C(2) 极限法 例 在一定温度下的密闭容器中加入CO和H2O（气）各1mol当反应CO+H2O（气）CO2+H2达到平衡时生成0.5mol的 CO2，若其它条件不变，再充入8molH2O

17、（气）重新达到平衡时 CO2的物质的量为（B）A 、 0.5molB、 0.93molC、 1molD、 1.5mol解析：增加H2O的量，平衡右移，CO2 必定增多，CO的转化率必定增大，之于增多大，无法判断，故CO的总转化量范围是0.5CO1，故 CO2范围是 0.5CO21，在其范围的都符合，故选B(3) 守恒法 例 将A（气）1molA、2molB 的混合物132g 在密闭容器中反应：+2B（气）2C （气） +2D（气）达到平衡后，测得A 的转化率为30%，则平衡时混合气体的平均分子量为（C）A、 44B、 48C、 40D、 52解析：因为反应前后均为气体，故气体质量始终不变，又因

18、为反应向右进行，故气体物质的量必定增多，摩尔质量必定减小，不转化时平均摩尔质量是44，故应小于44，所以选C等效平衡习题答案：（一） 1、 D 2C ( 二 )1A 2A 3D （三） 1B 2C 3AC 4CD 5B 综合练习 1B 2C 3B以下无正文仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。,.For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f rden pers?nlichen f r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l tude et la recherche uniquement des fins personnelles; pas des fins commerciales.