等效平衡的三种题型及解法
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。
等效平衡例题

0
0.5
2g-8m
1.5a (g-3m)a
7
[评注] 比较例2、例3的异同:例2为定T、 V情况下,反应前后气体分子数不变的可 逆反应的等效平衡问题;例3为定T、p情 况下,反应前后气体分子数改变的可逆反 应的等效平衡的问题,解答问题的方法完 全相同。对于例3若N2 、H2 、NH3的加入 量用x、y、z。(mo1)表示,不难导出,达 到等效平衡时,x、y、z应满足的一般条件 是:y=4x,z≥0(当x、y均大于0时,z才能 为0)
8
(3)a、b、c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):
a +c=2
、 b +0.5c=1
。(全国高考题) 3
Ⅱ类:在定T、V情况下, 对于反应前后气体分子数 不变的可逆反应,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。
4
[例2] 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)十 Br2 (g)
平衡状态。
现在该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加
入的SO2 、O2和SO3的物质的量(mo1)。如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体积分数仍跟上述平
衡时的完全相同。请填写下列空白:
(1)若a=0,b=0,则c= 2 。
(2)若a=0.5,则b= 0.25 和C= 1.5 。
条件下,只改变起始加入情况,只要 通过可逆反应的化学计量数比换算成 平衡式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
例1: 在一定温度下,把2molSO2 和1mo1O2通人一个一
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。
等效平衡的解题方法

分析 在一定条件下的密闭容器中进行下列反应:
2SO2(g) + O2(g)
起始量( mol ) ① 2
2SO3(g)
0
1
② 0
③ 1
0
0.5
2
1
到达平衡时,SO3所占的体积分数均为91﹪。
1.等效平衡的含义
可逆反应无论从反应物方向开始,还 是从生成物方向开始,只要条件不变,都 可以达到同一平衡状态。即化学平衡的建 立与途径无关, 在一定条件下 ( 定温定容或定温定压 ) 的可逆反应,当达到化学平衡时,同种物 质的浓度相同,这种平衡称为等同平衡; 同种物质的含量(物质的量或气体体积或 质量百分数)相同,称为等效平衡。。
2.等效平衡的类型 (1)恒温恒容(TV一定) 一类:对于一般可逆反应,只改变起始加 入情况,只要通过可逆反应的化学计量数 比换算成平衡式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。
二类:对于反应前后气体总体积相等的可 逆反应,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。
起始状态 平衡时HBr 的物质的量
a
H2(g)
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 1 2
Br2(g)
2 4
HBr (g)
0 0 1
2a
0.5a
0
m
0.5
n(n ≧ 2m)
2(n-2m)
(n-m)a
例5
在一V可变的容器中,保持一定温度、压强,进行以 下反应: N2+3H2 2NH3,已知下列数据,请填写
起始状态 平衡时NH3 的物质的量
N2(g)
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 1 1.5
H2(g)
4 6
等效平衡的解题方法

例2 某温度下,在1L密闭容器中,加入1mol N2和
Hale Waihona Puke 例3对恒温恒容的可逆反应:
H2(g)+Br2(g)
起始量( mol ) ①
2HBr (g)
0 0 0
1 2
1 2 n
②
③ n
例4
在一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,达到平衡时生成amolHBr的相同条件 下,且保持平衡时各组分的体积分数不变时,填写
“等效平衡” 的解题方法
分析 在一定条件下的密闭容器中进行下列反应:
2SO2(g) + O2(g)
起始量( mol ) ① 2
2SO3(g)
0
1
② 0
③ 1
0
0.5
2
1
到达平衡时,SO3所占的体积分数均为91﹪。
1.等效平衡的含义
可逆反应无论从反应物方向开始,还 是从生成物方向开始,只要条件不变,都 可以达到同一平衡状态。即化学平衡的建 立与途径无关, 在一定条件下 ( 定温定容或定温定压 ) 的可逆反应,当达到化学平衡时,同种物 质的浓度相同,这种平衡称为等同平衡; 同种物质的含量(物质的量或气体体积或 质量百分数)相同,称为等效平衡。。
3mol H2,使反应: N2+3H2 2NH3 达平衡。测得 平衡混合气体中N2、H2、NH3的浓度分别为m、n、g ; 若温度不变,只改变初始物质的加入量,而要求m、n、 g总保持不变,则N2、H2、NH3的加入量x、y、z表示 时,应满足的条件是: ① x = 0,y = 0,z = 2mol ; ②若 x = 0.75,则 y = 2.25mol ,z = 0.5mol ; ③ x、y、z取值必须满足的一般条件是,其中一个 含x、z 2x+z=2 ,另一个含y、z 2y+3z=6 。 若上述条件改为恒温、恒压,则 a、若 x = 0, y = 0,则z = 任意值 ; b、若 x = 0.75,则 y = 2.25mol ,z = 任意值 ; c、x、y、z取值必须满足的一般条件是3x=y Z为任意值 。
高三专题复习等效平衡计算

高三复习专题:等效平衡计算题型一:可逆反应在恒温恒容或恒温恒压条件下建立等效平衡的条件【例题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:N2+3H22NH3。
已知加入1mol N2和4mol H2时,达到平衡后生成a mol NH3(见下表已知项)。
在相同温度、压强下,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,填写表中空白。
【例题2】在一个体积固定....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a mol·L-1。
若维持容器体积..和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为a mol·L-1的是()A.4molA+2molB B.2molA+1molB+3molC+1molDC.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD【变式1】上题变为: 在一个体积可变..和温度不变﹍﹍达到平衡后,C....的密闭容器中﹍﹍若维持容器压强的浓度不是..a mol·L-1的是()【归纳】等效平衡:在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应从两种不同的起始状态开始反应,达到平衡后,若两种平衡体系中任何相同组分...,......的百分含量....(体积分数、物质的量分数等)均相等则两化学平衡互称为等效平衡。
【例题3】可逆反应A(g)+B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行,如果向容器中充入1mol A和1mol B,在某温度下达到平衡时,C的浓度是amol·L-1,体积分数为m%;若向容器中充入1mol C,在同样的温度下达到平衡时,C的浓度是bmol·L-1,体积分数为n%,则m和n的关系是__________,a和b的关系是__________【归纳】等效平衡规律:对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在两种不同起始状态下反应,达平衡后互为等效平衡的条件是:反应条件系数关系等效平衡条件若m+n≠p+q 极限转化后起始投料必须完全相同恒温恒容若m+n=p+q 极限转化后起始投料比相同(或投料完全相同)恒温恒压极限转化后起始投料比相同(或投料完全相同)题型二:通过建立等效平衡的中间状态,比较反应物转化率的大小以及平衡时某物质体积分数、浓度的大小【例题4】体积相同的甲、乙两个容器中,分别充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应:2SO2+O22SO3并达到平衡。
等效平衡原理及解题方法

等效平衡详解等效平衡问题是指利用等效平衡(相同平衡或相似平衡)来进行的有关判断和计算问题,即利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态(相同平衡)进行有关问题的分析、判断,或利用相似平衡的相似原理进行有关量的计算。
所以等效平衡也是一种思维分析方式和解题方法。
这种方法往往用在相似平衡的计算中。
一国1概念概念是解题的基石。
只有深入理解概念的内涵和外延,才能在解题中触类旁通,游刃有余。
人教版教材对等效平衡概念是这样表述的:“实验证明,如果不是从CO^n H2O(g开始反应,而是各取0.01molC02和0.01molH2,以相同的条件进行反应,生成CO和H2O(g,当达到化学平衡状态时,反应混合物里CO H2O(g、CO2 H2各为0.005mol ,其组成与前者完全相同。
” [1]这段文字说明了,化学平衡状态的达到与化学反应途径无关。
即在相同的条件下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始, 还是从既有反应物又有生成物开始,达到的化学平衡状态是相同的, 平衡混合物中各组成物质的百分含量保持不变,也就是等效平衡。
由上叙述可知,相同平衡、相似平衡和等效平衡是不同的,相同平衡是指有关同一平衡状态的一类计算,相似平衡是指几个不同但有着比值关系的平衡的一类计算,而等效平衡则是利用平衡等效来解题的一种思维方式和解题方法。
2二二原理在相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始都可以建立同一平衡状态,也就是等效平衡,还可以从中间状态(既有反应物也有生成物)开始,平衡时各物质的浓度对应相等。
由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关因而,同一可逆反应,从不同状态开始,只要达到平衡时条件(温度,浓度, 压强等)完全相同,则可形成等效平衡。
3条件建立相同平衡或相似平衡与外界条件有关,一是恒温恒容,二是恒温恒压。
在恒温、恒容下(方程式前后气体系数之和不同时)只要能使各物质的初始物质的量分别相等,就可以建立相同平衡。
等效平衡

等效平衡在相同条件下(定温、定容或定温、定压),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,只要按化学计量数之比投入反应物或生成物,在达到化学平衡状态时,所建立起来的化学平衡状态都是相同的,这样的化学平衡互称为等效平衡。
一、等效平衡的标志我们所说的“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同;“完全相同的平衡状态”在达到平衡状态时,任何组分的物质的量分数(或体积分数)对应相等,并且反应的速率等也相同;而“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,反应的速率、压强等可以不同。
二、等效平衡的分类(四个二)在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下几种:1. 定温、定容条件下的等效平衡:①化学反应前后气体分子数改变的等效平衡。
②化学反应前后气体分子数不变的等效平衡。
2. 定温、定压条件下的等效平衡。
三、等效平衡的解题思路我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题。
1. 在定温、定容条件下,对于化学反应前后气体分子数改变的可逆反应,只改变起始加入物质的物质的量,如果通过可逆反应的化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。
2. 在定温、定容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效。
3. 在定温、定压条件下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,达到平衡状态后与原平衡等效。
题型1:一般可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡例1、在一个体积固定的密闭容器中加入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a mol·L-1。
若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为a mol·L-1的是()A.4molA+2molB B.2molA+1molB+3molC+1molDC.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD分析:等效平衡的含义:在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,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。
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等效平衡的三种题型及解法等效平衡归纳为以下三种题型:完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P、V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡相同。
解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件。
下面看例题一:【例题一】:温度一泄,在一个容器体积恒圧密闭容器内,发生合成氨反应:N2+3H2 2NH3。
若充入lmolN2和3molH2,反应达到平衡时NH3的体积百分含量为W%。
若改变开始时投入原料的量,加入amolN2, bmolH2, cmolNH3,反应达到平衡时,NH3的体积百分含量仍为W%,则:①若a=b=O. c=②若a=0.75, b= , c=③若温度、压强恒定,则a、b、c之间必须满足的关系是分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P、V,所以可以断定是完全等效平衡,故可以通过构建相同的起始条件来完成。
N2 + 3H2 2NH3起始条件I : lmol 3mol 0起始条件II: amol bmol cmol (可以把cmolNH3全部转化为N2, H2)转化:0.5cmol 1.5cmol cmol构建条件:(a+O.5c) mol (b+1.5c) mol 0要使起始条件I和起始条件II建立的平衡一样,那么必须是起始条件I和构建条件完全相同。
则有:(a+O.5c) mol = lmol (b+1.5c) mol = 3mol其实这两个等式就是③的答案,①②的答案就是代入数值计算即可。
不完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P不同V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。
解决这类问题的方法就是构建相似的起始条件,务量间对应成比例。
下而看例题二:【例题二】:恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生中下反应:A (g) +B(g) = C(g)(1)若开始时放入lmolA和ImolB,到达平衡后,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ImolC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是y mol 和3amol,则%= , y=,平衡时,B的物质的量(选填一个编号)甲:大于2mol乙:等于2mol丙:小于2mol T:可能大于,等或小于2mol 作出判断的理由是。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待到达平衡后,C的物质的屋分数是。
分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P不同V,所以可以断定是不完全等效平衡,故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成。
解答过程如下:A (g) + B(g) = C(g)(1)起始条件I : lmol ImolO平衡I : (1-a ) mol (1-a ) mol amol(2)起始条件I【:3mol 3mol 0平衡II: 3 (1-a ) mol 3 (1-a ) mol 3amol (各量间对应成比例)(3)起始条件III: x mol 2mol 1 mol平衡III: 3 (1-a ) mol 3 (1-a ) mol 3amol可见,起始条件II与起始条件III建立的是完全等效平衡,因此可通过构建相同的起始条件求得X的值。
A (g) +B(g) = C(g)起始条件II: 3mol 3mol 0起始条件【II: x mol 2mol 1 mol转化:lmol lmol 1 mol构建条件:(1+x) mol (1+2) molO 即(1+x) mol = 3mol x =2平衡时,B的物质的量丁 (选填一个编号)甲:大于2mol乙:等于2mol丙:小于2mol T:可能大于,等或小于2mol 作出判断的理由是a取值的不确定决立的。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,与(1). (2)、(3)建立的平衡是等效的,所以与(1)中的含量一样为a/ (2-a)o特殊等效平衡,这类等效平衡问题的特征是对于反应前后气体体积不变的反应在同T的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。
解决这类问题的方法就是构建相似的起始条件,各量间对应成比例。
下面看例题三:【例题三】:在一个固左体积的密闭容器内,保持一泄的温度发生以下反应:H2+Br2 2HBr。
已知加入lmolH2和2niolBr2时,达到平衡状态生成amolHBr。
在相同条件下,且保持平衡时的各物质的百分含量相同,则填写下列空白:编号起始状态(mol)平衡时HBr物质的量(mol)H2 Br2 HBr已知1 20a①240② 1 0.5a③mn (n>2m)分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足反应前后气体体积不变的并且在相同T 下进行,所以可以断左是特殊等效平衡,故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成。
解答过程如下:H2 + Br2 2HBr平衡时HBr的量起始条件:lmol 2mol 0 amol起始条件①:2mol 4mol 0 2amol起始条件②:xmol ymol 1 mol转化:lmol lmol lmol构建条件:(x+1) mol (y+1) mol00.5amol因各量间对应成比例0.5 (x+1) =1 0.5 (y+1) =2贝lj x=l y=3起始条件③:m mol n mol p mol转化:p mol p mol p mol构建条件:(m+p) mol (n+p) mol 0因各量间对应成比例(m+p): (n+p) =1:2则p=n・2m代入得构建条件:(n-m) mol 2 (n-m) molO则平衡时HBr的量为a (n-m) mol综上所述,解决等效平衡问题的关键是先根据题意(一般会指出含量或体枳分数相同)判断是否为等效平衡问题,然后结合以上三类等效平衡的特征归类,这时离解答出来已经不远了。
化学平衡小结——等效平衡问题一、概念在一泄条件(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,任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(包括“全等等效和相似等效“)。
概念的理解:(1)只要是等效平衡,平衡时同一物质的百分含量(体积分数、物质的量分数等)一泄相同(2)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。
(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大一缩小或缩小一扩大的过程,)比较时都运用“一边倒“倒回到起始的状态进行比较。
二、等效平衡的分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下二种:I类:全等等效——不管是恒温恒容还是恒温恒压。
只要“一边倒“倒后各反应物起始用量是一致的就是全等等效“全等等效”平衡除了满足等效平衡特征[转化率相同,平衡时百分含量(体积分数、物质的量分数)一左相等]外还有如下特征“一边倒“后同物质的起始物质的量相等,平衡物质的量也一定相等。
拓展与延伸:在解题时如果要求起始“物质的量相等“或“平衡物质的量相等”字眼的肯泄是等效平衡这此我们只要想办法让起始用量相等就行例1.将6molX和3molY的混合气体置于密闭容器中,发生如下反应:2X (g)+Y(g) 2Z (g), 反应达到平衡状态A时,测得X、Y、Z气体的物质的量分别为1.2mol、0.6mol和4.8moL 若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示,请回答下列问题:(1)若保持恒温恒容,且起始时a=3.2mol,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,则起始时b、c的取值分别为,。
(2)若保持恒温恒压,并要使反应开始时向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的物质的量与平衡A相同,则起始时c的取值范围是。
答案:(1) b=1.6mol c=2.8mol (2) 4.8mol<c<6mol分析:(1)通过题意我们可以看出问题该反应是反应前后气体系数不等的反应,题中给出保持恒温恒容,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同可以看出该平衡应与原平衡形成全等等效,故一九要使一边倒后的X的物质的量为6mol而Y的物质的量为3moL 2X (g) + Y(g) 2Z(g)问题(1)的物质的量/mol a=3.2 b=? c=?从Z向X、Y转化的量/mol x (1/2) x x从上述关系可得:3.2+x=6 x=2.8 : b+ (1/2) x=3 b=1.6 c=2.8(2)通过达到平衡后各气体的物质的量与平衡A相同,可以知道这是一个全等等效的问题, 由于三者平衡时的关系为:2X (g) + Y(g) 2Z(g)平衡物质的量/mol 1.2mol 0.6mol 4.8mol从上述平衡时各物质的量可以看出当Z的物质的量超过 4.8mol时该反应一立向逆方向进行, 故c>4.8mol,又由于是一个全等等效的问题,所以其最大值一泄是起始是a、b等于0,只投入c,即c等于6mol值最大.II类:相似等效——相似等效分两种状态分别讨论1.恒温恒压下对于气体体系通过“一边倒"的办法转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
恒温恒压下的相似等效平衡的特征是:平衡时同一物质转化率相同,百分含戢(体积分数、物质的量分数)相同,浓度相同2.恒温恒容下对于反应前后气体总物质的量没有变化的反应来说,通过“一边倒"的办法转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
恒温恒容下的相似等效平衡的特征是:平衡时同一物质转化率相同,百分含量(体积分数、物质的疑分数)相同,浓度不相同拓展与延伸:属于相似等效的问题,我们只要想办法让物质的疑的比例与原平衡起始态相同起始用疑相等就行例2.将6molX和3molY的混合气体宜于容积可变的密闭容器中,在恒温恒压发生如下反应:2X (g)+Y(g) 2Z (g),反应达到平衡状态A时,测得X、Y、Z气体的物质的量分別为1.2mol、0.6mol和4.8mol。
若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示,若起始时a=3.2mol, 且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,则起始时b、c的取值分别为,。
答案:b=1.6mol c为任意值分析:通过题意达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,且反应是在恒温恒压下, 可以看出二者属于相似等效,故起始加量只要满足物质的疑的比例与原平衡起始态相同即可,从上述反应我们可以看岀生成物只有一种,故c为任何值时都能满足比例故C可不看, 只要a:b能满足2: 1即可,故b=1.6mol【总结】通过上述分析等效平衡的问题解题的关键是:读题时注意勾画出这些条件,分清类别,用相应的方法(使起始物质量相等或起始物质的量比相等)求解。