化学平衡中的等效平衡的类型及解题思路(一)
化学平衡中的等效平衡问题

化学平衡中的等效平衡问题等效平衡是教学的一个难点也是高考的热点。
但同学们解等效平衡题目时普遍感到困难,根本原因是对等效平衡的建立过程不理解,本文将设计几种过程,以增进理解。
一、等效平衡的背景知识相同条件下的同一可逆反应,只是起始加入情况不同,但达平衡后,反应混合物中,对应的任意一组分的百分含量都相等,则二者为等效平衡。
如:一定条件下,以下三种不同的加入情况:(单位mol)2SO2 + O22SO3① 2 1 0② 0 0 2△V=02HI以下T、2V将容器压缩一半由于增大压强对此平衡无影响,所以依然 ----------------→(压强增大)T、V 是原平衡状态,即①、②两种加入情况是等效平衡。
此条件下两次所加反应物的物质的量之比相等,即 [n H2/n I2]1 = [n H2/n I2]2应为等比等效平衡。
【例2】等T 、V 、△V≠0两次加入量如下(单位mol )如:N 2 + 3H 22NH 3① 1 3 0② 2 6 0① T 、② T 、V T 、V 以下②]2 但2HI、 T 、入情况是等效平衡。
【例4】等T 、P 、 △V≠0 如: N 2 + 3H 2 2NH 3① 1 3 0② 2 6 0解析:设计过程,将两次的反应物分别通人如下的两个容积可变的密闭容器中:(若①中气体的体积为V ,由PV=nRT 2V )① T 、P (V )② T 、P (V ) T 、P (V ) 达到平衡后,三份气体必为等效平衡,现在对第二次的容器作以下变化:抽掉中间的隔板---------------→(平衡不移动)② T 、P (V ) T 、P (V ) ② T 、P (2V )由于条件没变,所以依然是原平衡状态,即①、 ②两种加入情况是等效平衡。
综上所述,等效平衡的规律(注意等比和等量所表达的意义):等T 、V 、△V≠0 时,只有等量等效平衡等T 、V 、△V=0 时,等T 、P 、△V=0 时,}既有等量等效平衡又有等比等效平衡。
化学平衡中的等效平衡的类型及解题思路

化学平衡中的等效平衡的类型及解题思路等效平衡的概念相同条件下,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。
可分为“全等效”平衡和“相似等效”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。
等效平衡的类型各种不同类型的等效平衡的解题思路一、恒温恒容(定T、V)的等效平衡1.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积改变的反应:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效。
2.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积不变的反应:只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,则二平衡等效。
二、恒温恒压(定T、P)的等效平衡在定T、P条件下:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比。
即:对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言,恒容容器中要想达到同一平衡状态,投料量必须相同;恒压容器中要想达到同一平衡状态,投料量可以不同,但投入的比例得相同。
例1.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g)2C(g),达到平衡时,C的物质的量浓度为K mol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,A.4 molA+2 molB B.2 molA+1 molB+2 molCC.2 molC+1 molB D.2 molC E.1 molA+0.5 molB+1 molC①达到平衡后,C的物质的量浓度仍是K mol/L的是(DE)②A项平衡时,c(C)与2K mol/L的关系?分析:→扩大一倍若平衡不动,则[C]=2K mol/L,现右移∴>2K mol/L③ 平衡时各选项中C 的平衡浓度c (C )的大小顺序。
高中化学化学平衡中的等效平衡问题知识点分析鲁教版

化学平衡中的等效平衡问题一.等效平衡原理一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒压),对同一可逆反应,只要起始时加入的物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,各物质的百分含量(体积分数或物质的量分数)均相同,这样的平衡互称为等效平衡。
等效平衡的建立与途径无关,与外界条件和物质用量有关。
因而同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件相同(温度、浓度、压强)完全相同,则可形成等效平衡。
如:常温常压下,可逆反应:①从正反应开始,②从逆反应开始,③从正逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物,对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算成①),因此三者为等效平衡。
二.等效平衡的规律三.典例剖析 例1.向某密闭容器中充入1mol CO 和2mol H 2O(g)发反应g)(O H CO 2+22H CO +。
当反应达到平衡时CO 的体积分数为x 。
若维持体积和温度不变,起始物按下列四种配比充入此容器中,达到平衡时CO 的体积分数大于x 的是( )A .0.5mol CO + 2mol H 2O(g) + 1mol CO 2 + 1mol H 2B .1mol CO + 1mol H 2O(g) + 1mol CO 2 + 1mol H 2C .0.5mol CO + 1.5mol H 2O(g) + 0.4mol CO 2 + 0.4mol H 2D .0.5mol CO + 1.5mol H 2O(g) + 0.5mol CO 2 + 0.5 mol H 2解析:本题是一个等效平衡的题目,在维持容器体积和温度不变的条件下,A 项相当于1.5mol CO 2SO 2 + O 22SO 3 ① 2 mol1 mol 0mol ② 0 mol0 mol 2mol③ 0.5 mol 0.25mol 1.5mol和3mol H 2O(g)反应,与原始比例1︰2相同,构成等比平衡,所以达到平衡后CO 的体积分数等于x ;B 项相当于向容器中充入1mol CO 和2mol H 2O(g)达到平衡,然后再充入1mol CO ,故前一步旨在建立全等平衡,再充入1mol CO 虽使平衡正向移动,但移动是由CO 的浓度增加引起的,所以CO 的体积分数增大;C 项相当于0.9mol CO 和1.8mol H 2O(g)(两者比值1︰2)反应,达到平衡后,再充入0.1mol H 2O ,故加入水使平衡正向移动, CO 的体积分数小于x ;D 相当于1mol CO 和2mol H 2O(g)反应,与原平衡全等,故 CO 的体积分数等于x ,只有B 项合理。
化学平衡中的等效平衡讲解

等效平衡状态的分类和判断:(1)恒温恒容下,改变起始加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相等,则达平衡后与原平衡等效(2)恒温恒容下,对于反应前后物质的量相等的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的之比与原平衡相同,两平衡等效(3)恒温恒压下,改变起始加入物质的物质的量,只要按化学计量数,换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效注意事项:1、平衡等效,转化率不一定相同①若是从不同方向建立的等效平衡,物质的转化率一定不同。
如在某温度下的密闭定容容器中发生反应2M(g)+ N(g)=2E(g),若起始时充入2molE,达到平衡时气体的压强比起始时增大了20%,则E的转化率是40%;若开始时充入2molM和1molN,达到平衡后,M的转化率是60%。
②若是从一个方向建立的等效平衡,物质的转化率相同。
如恒温恒压容器中发生反应2E(g) =2M(g)+ N(g),若起始时充入2molE,达到平衡时M的物质的量为0.8mol,则E的转化率是40%;若开始时充入4molE,达到平衡后M的物质的量为1.6mol,则E的转化率仍为40%。
2、平衡等效,各组分的物质的量不一定相同①原料一边倒后,对应量与起始量相等的等效平衡,平衡时各组分的物质的量相等。
②原料一边倒后,对应量与起始量比不相等(不等于1)的等效平衡,平衡时各组分的物质的量不相等,但各组分的物质的量分数相等。
等效平衡问题由于其涵盖的知识丰富,考察方式灵活,对思维能力的要求高,一直是同学们在学习和复习“化学平衡”这一部分内容时最大的难点。
近年来,沉寂了多年的等效平衡问题在高考中再度升温,成为考察学生综合思维能力的重点内容,这一特点在2003年和2005年各地的高考题中体现得尤为明显。
很多同学们在接触到这一问题时,往往有一种恐惧感,信心不足,未战先退。
实际上,只要将等效平衡概念理解清楚,加以深入的研究,完全可以找到屡试不爽的解题方法。
等效平衡问题及解题技巧

专题一、等效平衡问题1、定义:在相同条件下(定温定容或定温定压),对同一可逆反应,由于起始有关物质的量“相当”,无论从正反应开始还是从逆反应开始,均可达到平衡,且任何组分的含量(通常为百分含量)相同,这样的平衡互称为等效平衡。
2、等效平衡的类型及建立等效平衡的条件规律一: 恒.温.恒.容.条件下,对于任何....,如果..(无论反应前后气体分子数是否相同)可逆反应起始加入物质的物质的量不同,按化学方程式中的化学计量关系换算成同一方向的物质(即“一边倒”)后,各组分的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效,平衡时,同种组分的体积分数、物质的量浓度、物质的量均相同(也可叫全等平衡)。
如: mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始①mmol nmol 0 0起始②0 0 pmol qmol上述两种情况投料不同,但是将②中投料“左边倒”后,四种物质的物质的量均同①相同, 因此两种情况可达到等效平衡,平衡时,同种组分(如A)的体积分数、物质的量浓度、物质的量均相同。
例1.在一固定体积的密闭容器中通入2molA和1molB发生反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)反应达到平衡时,测得C的物质的量浓度为wmol/L.若维持容器的容积不变,按下列四种配比做起始浓度,达平衡后,C的浓度仍维持wmol/L的是()A、4molA+2molBB、2molA+1molB+3molC+1molDC、3molC+1molD+1molBD、3molC+1molD例2、在固定体积的密闭容器中,加入2molA,1molB,发生反应:A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,C的质量分数为ω%,在相同条件下按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为ω%的是()A.2molCB.3molCC.4molA,2molBD.1mola,2molC例3、在一个固定体积的密闭容器中,保持一定浓度,进行以下反应:4A(g)+5B(g) 4C(g)+6D(g),已知加入4molA和5molB时,反应进行到一定程度时,反应混合物就处于平衡状态,现在该容器中,保持温度不变,令a,b,c,d分别代表初始加入的A,B,C,D的物质的量,如果a,b,c,d取不同的数值,它们必须满足一定关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中几种物质的百分含量仍跟上述平衡时完全相同,请填写下列空白:(1)若a=0,b=0, 则c= ,d= .(2)若a=1,则b= ,c= ,d=(3)a,b,c,d取值必须满足的一般条件是(请用方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c): , .规律二:恒温恒..(无论反应前后气体分子数是否相同)可逆反应....,如果...压.条件下,对于任何起始加入物质的物质的量不同,按化学方程式中的化学计量关系“一边倒”后, 各组分的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效,平衡时,同种组分的体积分数、物质的量浓度相同,但物质的量不同。
《化学平衡》平衡中的等效平衡

《化学平衡》平衡中的等效平衡在化学世界中,“化学平衡”是一个至关重要的概念,而其中的“等效平衡”更是理解和解决许多化学问题的关键。
今天,咱们就来好好聊聊这神奇的等效平衡。
想象一下,在一个封闭的容器里,发生着一场化学变化。
反应物们努力地转化为生成物,生成物们也不甘示弱,又试图变回反应物。
当双方的转化速率达到相等的时候,化学平衡就形成了。
而等效平衡呢,就是在不同的起始条件下,最终达到的平衡状态相同。
等效平衡有三种类型,咱们一个一个来。
第一种是恒温恒容条件下的等效平衡。
比如说,对于一个反应 aA(g) + bB(g) ⇌ cC(g) + dD(g),如果 a + b = c + d,那么只要起始加入的物质的量按照化学计量数换算成同一边的物质,其物质的量对应相等,就能达到等效平衡。
举个例子,有个容器中发生反应 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) + D(g),如果一开始加入 2 mol A 和 1 mol B,和一开始加入 4 mol A 和 2 mol B,最终达到的平衡状态就是等效的。
因为在恒温恒容的条件下,这两种起始加入的情况,经过反应的进行,最终各物质的浓度、分压等都会相同。
再来说说恒温恒容下,当 a +b ≠ c + d 时的情况。
这时候,要想达到等效平衡,起始加入的物质就必须完全相同。
比如反应 A(g) +2B(g) ⇌ 3C(g),如果一开始是 1 mol A 和 2 mol B,那要想达到等效平衡,起始加入的就必须也是 1 mol A 和 2 mol B,不能有任何偏差。
接下来是恒温恒压条件下的等效平衡。
在这种情况下,不管反应的方程式中各物质的化学计量数关系如何,只要起始加入的物质的量按照化学计量数换算成同一边的物质,其物质的量之比相等,就能达到等效平衡。
比如说,对于反应 2A(g) + 3B(g) ⇌ 4C(g) + 5D(g),一开始加入 2 mol A 和 3 mol B,和一开始加入 4 mol A 和 6 mol B,在恒温恒压的条件下,最终达到的平衡状态就是等效的。
化学平衡——等效平衡

等效平衡知识一、等效平衡的概念:在一定条件下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,还是从中间状态开始,达到的化学平衡状态是相同的,相同组分(同种物质)的百分含量(物质的量分数、体积分数、质量分数)相同,这样的平衡称为等效平衡。
对于:mA(g) +nB(g) 催化剂加热pC(g) +qD(g)m+n = p+q (△n(g)=0)恒温恒容m+n≠p+q (△n(g)≠0)等效平衡m+n = p+q (△n(g)=0)恒温恒压m+n≠p+q (△n(g)≠0)二、等效平衡的判断方法方法:放大缩小法、极限转换法或一边倒法(最重要的方法)【归纳总结】:(一)恒温、恒容:1:对于气态物质反应前后分子数不变化的可逆反应等效平衡的判断方法是: mA(g) +nB(g) 催化剂加热pC(g) +qD(g)m+n = p+q (△n(g)=0)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物质的量比是否相等。
若相等各组分百分量相同,n 、c 同比例变化,则为等效平衡2:对于气态物质反应前后分子数有变化的可逆反应等效平衡的判断方法是:mA(g) + nB(g) 催化剂加热 pC(g) + qD(g)m+n ≠p+q (△n(g)≠0)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物质的量是否对应完全相等。
若相等各组分百分量、n 、c 均相同,则为等效平衡(等同平衡)例1、恒温恒容时对于反应:H2(g) + I2(g) 催化剂加热 2HI(g)下列条件能与下图达到等效平衡的是( )A. 2 mol HIB. 2 mol H 2+2 mol I 2C. 1 mol H2+1 mol I 2+2 mol HID. 0.5 mol H 2+0.5 mol I 2+1 mol HI例2:在一个1L 的密闭容器中,加入2molA 和1molB ,发生下述反应: 2A(g)+B(g) 催化剂加热 3C(g)+D(s) 达到平衡时, C 的浓度为1.2mol/L 。
等效平衡解题技巧

等效平衡解题技巧化学平衡——等效平衡专题⼀、概念在⼀定条件(恒温恒压或恒温恒容)下的可逆反应⾥, 不管从正反应开始还是从逆反应开始, 只要投⼊的物料相当 ,最终达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量....(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。
⼆、例题解析I 类:在恒温恒容下,起始投料..的物质的量相同..,最终达到完全相同的平衡.......(什么都相同)状态。
(完全等效)例1:在⼀定温度下,把2mol SO 2和1mol O 2通⼊⼀定容积的密闭容器中,发⽣如下反应,22O SO 2+3SO 2,当此反应进⾏到⼀定程度时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 分别代表初始时加⼊的322SO O SO 、、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,才能保证达到平衡状态时,反应混合物中三种⽓体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。
请填空:(1)若a=0,b=0,则c=___________。
(2)若a=0.5,则b=___________,c=___________。
(3)a 、b 、c 的取值必须满⾜的⼀般条件是___________,___________。
(请⽤两个⽅程式表⽰,其中⼀个只含a 和c ,另⼀个只含b 和c )答案:(1)c=2 (2)b=0.25,c=1.5 (3)a+c=2 b+c/2=1(或2b+c=2)。
练习、⼀个真空密闭恒容容器中盛有1molPCl 5,加热到200℃发⽣如下反应: PCl 5(g)PCl 3 (g)+Cl 2 (g) ,反应达到平衡时,混合⽓体中PCl 5,所占体积分数为M%,。
若同⼀温度的同⼀容器中,最初投⼊2 molPCl 5,反应达平衡时,混合⽓体中PCl 5,所占体积分数为N%。
则M 和N 的关系是 ( )A 、 M >NB 、 M=NC 、 M < ND 、⽆法确定II 类:在恒温恒容下,反应前后⽓体体积不变的可逆反应,只要物料⽐例相同,则两平衡等效。
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化学平衡中的等效平衡的类型及解题思路(一)[等效平衡的概念]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。
可分为“全等效”平衡和“相似等效”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。
[等效平衡的类型]在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,达平衡时的状态规律如下表:条件等效条件结果恒温恒容(△n(g)≠0)投料换算成相同物质表示时量相同两次平衡时各组分百分量、n、c均相同恒温恒容(△n(g)=0)投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分量相同,n、c同比例变化恒温恒压投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分量、c相同,n同比例变化[各种不同类型的等效平衡的解题思路]一、恒温恒容(定T、V)的等效平衡1.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积改变的反应:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效。
2.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积不变的反应:只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,则二平衡等效。
二、恒温恒压(定T、P)的等效平衡在定T、P条件下:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比。
即:对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言,恒容容器中要想达到同一平衡状态,投料量必须相同;恒压容器中要想达到同一平衡状态,投料量可以不同,但投入的比例得相同。
例1.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g) 2C(g),达到平衡时,C的物质的量浓度为K mol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列配比作为起始物质, A.4 molA+2 molB B.2 molA+1 molB+2 molCC.2 molC+1 molB D.2 molC E.1 molA+0.5 molB+1molC① 达到平衡后,C的物质的量浓度仍是K mol/L的是( DE )② A项平衡时,c(C)与2K mol/L的关系?分析:W W→ 2W扩大一倍若平衡不动,则[C]=2K mol/L,现右移∴>2K mol/L③ 平衡时各选项中C的平衡浓度c(C)的大小顺序。
分析:C项,相当于D、E项达平衡基础上,再加1molB,右移,c(C)增大,A=B>C>D=E④若令a、b、c分别代表初始加入的A、B、C的物质的量,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完全相同,填写:Ⅰ若a=0,b=0,则c=__2___。
Ⅱ若a=0.5,b=0,则b__0.25__,c=__1.5__。
Ⅲa、b、c的取值必须满足的一般条件是(用两个方程式表示,一个只含a、c,另一个只含b、c):_a+c=2___;___b+c/2=1____。
解析:a molA+b molB+c molC等价转化→a molA+b molB+(c molA+c/2 molB)例2.可逆反应2A(g)+3B(g) xC(g)+4D(g)。
若按下列两种配比:①0.8molA、1.2molB、1.2molC、2.4molD;②a molA、b molB、0.6molC、1.2molD将它们放入一个容积不变的密闭容器中,保持温度不变,达到平衡后,C的百分含量相同,则a=_1.4__,b=_2.1_,方程式中C的计量数为_2_。
解析: 2A(g) + 3B(g) = xC(g) + 4D(g)0.8 1.2 1.2 2.4等价转化 (×0.8+1.2) (2×0.8+2.4)以A计:a mol b molB 0.6molC 1.2mol等价转化 (×a+0.6) (2×a+1.2)∴×0.8+1.2=×a+0.62×0.8+2.4=2×a+1.2 得x=2、a=1.4同理:x=2代入,以B计得b=2.1验证: 2A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 4D(g)0.8 1.2 1.2 2.4等价转化 2 41.42.1 0.6 1.2等价转化 2 4另:若△V=0,直接看出x=1,再由投料比求出a、b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)+Br2(g)2HBr(g),已知加入1molH2和2molBr2时,达到平衡后生成a molHBr(见表)。
在相同条件下,且保持平衡时各组分的百分含量不变,对下列编号的状态,填写:编号起始状态mol平衡时HBr物质的量molH2Br2HBr已知120a 12402a 200.510.5a3m n(n≥2m)2n-4m(n-m)a解析:放大缩小模型,可知对H2(g)+Br2(g)→2HBr(g),1molH2+2molBr2与k molH2+2k molBr2在同温同压下一定可达“等百分含量”即等效平衡,后者平衡时生成了ka molHBrH2(g)+Br2(g)→2HBr(g)1 2 ak 2k ka①即k=2,∴HBr:2a mol②即k=0.5,需0.5molH2+1molBr2等价转化∽ 0.5a molHBr――应达到而1molHBr ∽ 0.5molH2+0.5molBr2起始等效∴0.5molH2+1molBr2∽ 0 molH2+0.5molBr2+1molHBr(比较得出)③设最初m molH2+n molBr2+x molHBr而x molHBr ∽x molH2+x molBr2∴m molH2+n molBr2+x molHBr ∽ (m+x)molH2+(n +x)molBr2且(m+x)∶(n+x)=1∶2平衡时生成(m+x)a mol HBr解得x=2(n-2m)∴x代入(m+x)a(即现在的k)=(n-m)a例4.向体积不变的密闭容器中充入2 mol N2和6 mol H2,一定条件下发生反应:N2(气)+ 3 H2(气)2 NH3(气),平衡时混合气共7 mol.令a、b、c分别代表N2、H2、NH3起始加入的物质的量,维持温度不变,使达到平衡时各成分的百分含量不变.则:①.若a=0,b=0,则c= 4 .②.若a=0.7,b=2.1,则:Ⅰ.c= 2.6 .Ⅱ.这时反应向逆反应进行.Ⅲ.若要维持反应开始向该反应方向进行,c的范围是 1<c≤4 .③.欲使起始反应维持向与②相反的方向进行,则b的范围是 4.5<b≤6 .分析:②:符合题设条件的各起始量之差应与反应式中相应系数成比例.Ⅰ. N2(气)+ 3 H2(气) 2 NH3(气)起始 2 6 0条件 0.7 2.1 c≡ 0.7+=2, ∴c=2.6Ⅱ.题设条件平衡时共7 mol气体,而②小题起始量才5.4 mol(0.7+2.1+2.6),所以起始方向向逆反应进行.Ⅲ.从三个极限起始量考虑,即N2转化率等于0时,2 mol N2、6 mol H2、NH3=0;N2转化率等于100%时,N2=0、H2=0、NH3=4 mol;现求平衡时各成分的物质的量N2(气)+ 3 H2(气) 2 NH3(气)2 6 0x 3x 2x2-x 6-3x 2x依题意:(2-x)+(6-3x)+ 2x = 7,x = 0.5所以平衡时,N2=1.5 mol、H2=4.5 mol、NH3=1 mol 将三个极限起始量加以分析对比:N2(气)+ 3 H2(气) 2 NH3(气)2 6 0 (N2转化率为0时起始量)1.5 4.5 1 (平衡量为起始量)0 0 4 (N2转化率为100%时起始量)可以看出,为了维持反应开始向逆反应进行,NH3的起始范围是1<c≤4③.同理,为了维持反应开始向正反应进行,H2的起始范围是4.5<b≤6.例5.在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密闭隔板,两侧分别进行如图所示的可逆反应,各物质的起始加入量如下:A、B、C均为4mol,D为6.5mol,F为2.0mol,设E为x mol。
当x在一定范围内变化时,均可通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器的正中位置,请填写以下空白:A(g)+B(g)2C(g)D(g)+2E(g)2F(g)①若x=4.5,则右侧反应在起始时间向__正反应___(填正反应或逆反应)方向进行,欲使起始反应维持向该反应方向进行,则x的最大取值应小于__7__mol。
解析:等效平衡的前提:温度一定,现变温,所以由题意,等效是体现在左、右量相等上。
左边△V=0,n(总)=12 mol右边:n′(总)=12 mol 时,隔板在中央。
D(g) + 2E(g)2F(g)6.5 x=4.5 2.0n′(总)=6.5+4.5+2.0=13 mol > 12 mol ∴向体积减小的正反应方向移动。
设达平衡时,E的消耗量为2a molD(g) + 2E(g)2F(g)6.5 x 2.06.5-a x-2a 2.0+2a∴(6.5-a)+( x-2a)+(2.0+2a)=12 molx-2a > 0得x < 7②若x分别为4.5和5.0,则在这两种情况下,当反应达平衡时,A的物质的量是否相等?其理由是什么?解析:因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的,平衡状态不同,所以物质的量也不同。
巩固练习:1.在一固定体积的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为w mol·L-1,若维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比方案作为反应物,达平衡后,使C的浓度仍为w mol·L-1的配比是()A.4 mol A+2 mol B B.3 mol C+1 mol D+2mol A+1 mol B C.3mol C+1 mol D+1 mol B D.3 mol C+1 mol D2.在一个固定容积的密闭容器中充入2molNO2,一定温度下建立如下平衡:2NO2N2O4,此时平衡混合气中NO2的体积分数为x%,若再充入1mol N2O4,在温度不变的情况下,达到新的平衡时,测得NO2的体积分数为y%,则x和y的大小关系正确的是()A.x>y B.x<y C.x=y D.不能确定3.在气相条件下(T=500 K),有相同体积的甲、乙两容器,甲容器充人1 g SO2、l gO2,乙容器充人2 g SO2、2g O2则下列叙述中正确的是()A.化学反应速率:乙>甲B.平衡后SO2的浓度:乙>甲C.SO2转化率:乙<甲 D.平衡后O2的体积分数:乙>甲4.某温度下,在容积固定的密闭容器中发生可逆反应A(g)十2B(g)=2Q(g)平衡时,各物质的浓度比为c(A):c(B):c(Q)=1:1:2,保持温度不变,以1:1:2的体积比再充人A、B、Q,则下列叙述正确的是A.刚充入时反应速率v(正)减小,v(逆)增大B.达到新的平衡时,反应混合物中A、B的体积分数增加C.达到新的平衡时c(A):c(B):c(Q)仍为1:1:2D.达到新的平衡过程中,体系压强先增大,后逐渐减小5、在一个真空固定体积的密闭容器内,充入10molN2和30molH2,发生合成氨反应:N2+3H22NH3,在一定温度下达到平衡,H2的转化率为25%。