化学平衡经典总结-等效平衡、计算、图像
等效平衡知识点总结

等效平衡知识总结一、等效平衡原理的建立化学平衡理论指出:同一可逆反应,当外界条件相同时,反应不论是从正方应开始,还是从逆反应开始,或者从正、逆反应同时开始,最后都能达到平衡状态。
化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关。
因此,我们把:在一定条件(恒温、恒压或怛温、恒容)下,只是起始物质加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,反应混合物中各组分的百分数(体积、物质的量、质量)均对应相等,这样的化学平衡互称等效平衡。
切记的是:组分的百分数相同,包括体积分数、物质的量分数或质量百分数,而不仅仅是指浓度相同,因为同一组分百分数相同时其浓度不一定相等。
概念的理解:(1)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容; ②恒温、恒压。
(2)“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”是指在达到平衡状态时,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,但各组分的物质的量、浓度可能不同。
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。
(3)平衡状态只与终态有关,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—缩小或缩小—扩大的过程,)只要起始浓度相当,就达到相同的平衡状态。
判断“等效平衡”的方法(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。
(2)观察有关物质的量是否相等或成比例。
等温等容:A、m+n≠p+q 相同起始物质的物质的量相等B、m+n = p+q 相同起始物质的物质的量之比相等等温等压:相同起始物质的物质的量之比相等。
等压比相等,等容量相等。
但若系不变,可为比相等。
a.气态物质反应前后体积变化的可逆反应Ⅰ:恒温恒容时1.建立等效平衡的条件是:反应物的投料相当即“等量”加入2.判断方法:“一边倒”的极限转换法即将不同的投料方式根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,如果反应物(或生成物)中同一组分的物质的量完全相同,则互为等效平衡。
化学平衡图像 等效平衡基础归纳

化学平衡图像等效平衡基础归纳知识点1 速率—时间图像(v-t图像)下列时刻所改变的外界条件:t2:__________ t3:__________ t5:__________NH3百分含量最高的时间段是:__________知识点2 含量(转化率)—温度(压强)图像T1 _____ T2 T1 _____ T2∆H ____ 0 ∆H ____ 0P1 _____ P2 P1 _____ P2 P1 _____ P2m+n ____ p+q m+n ____ p+q m+n ____ p+q口诀:先拐先平数值大,大包小叉等重合【注】大包小叉只适用于反应正向进行....的情况,T1 _____ T2用大包小叉前,先看纵坐标,判断图像描述的∆H ____ 0是哪个方向!知识点3 恒压(温)图在T一定时,P↑,A的转化率_____,平衡____移动,m+n ____ p+q在P一定时,T↑,A的转化率_____,平衡____移动,∆H ____ 0知识点4 速率—温度(压强)图图中a点v正______ v逆,表明此刻反应_______T↑,v正______ v逆,平衡____移动,∆H ____ 0图像题综合训练1. 下列对图像的解读正确的是( )A. 图甲说明T 1>T 2>T 3B. 图乙说明该反应的∆H > 0C. 图丙说明该反应m+m<p+qD. 图丁说明t 秒时,反应达到平衡2. 已知反应原理()()()()2222C s 2NO g N g 2CO g ++,在密闭容器中1mol 2NO 和足量C 发生反应,相同时间内测得2NO 的生成速率与2N 的生成速率随温度变化的关系如图1;维持温度不变,反应相同时间内测得2NO 的转化率随压强的变化如图2。
下列说法错误的是( )A .图1中的A 、B 、C 三个点中只有C 点是平衡点 B .图2中平衡常数K (F )=K (G )C. 图2中E 点的反应速率小于F 点的反应速率 D .图2中2NO 的浓度()()E G c c =知识点5 等效平衡条件 等效条件 结果 恒温恒容 △n(g)≠0 投料换算成相同物质时完全相同 两次平衡时各组分百分数、n 、c 均相同 △n(g)=0 投料换算成相同物质时等比例两次平衡时各组分百分数相同,n 、c 同比例变化 恒温恒压投料换算成相同物质时等比例 两次平衡时各组分百分数、c 相同、n 同比例变化2. , 一定温度下,该反应达到平衡。
平衡常数、等效平衡、图像

1.5a 0 0.5 2g-8m (g-3m)a
练习1、 练习 、 在 一 个 1L 的 密 闭 容 器 中 , 加 入 2molA 和
1molB ,发生下述反应(A、B、C、D都为气体): 发生下述反应( 、 、 、 都为气体 都为气体) 2A(气)+B(气) 3C(气)+D(气)
2A+ B
3 C+D
(四)、平衡常数的意义
1、平衡常数的数值大小可以判断反应进行的 程度,估计反应的可能性。因为平衡状态是反 应进行的最大限度。如: N2(g)+O2(g) 2NO(g)
Kc=1×10-30 (298K) 这意味着298K时,N2和O2基本上没有进行反 应,反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完 全进行,平衡时NO实际上全部分解为N2和O2。
2a 0
0.5 2g-4m
(g-m)a
[例3] 在一个盛有催化剂容积可变的密闭容 器中,保持恒温、恒压,进行以下反应: N2 +3H2 2NH3 。已知加入1molN2和 4molH2时达到平衡后生成amol 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 状态填写表中的空白。
所以常温下用此反应固定氮气是不可能 的。因此没有必要在该条件下进行实验,以 免浪费人力物力。
某温度时下面反应的Kc=36
2 SO2 + O2
起始浓度(mol/L) 1、起始浓度(mol/L) 起始浓度(mol/L) 2、起始浓度(mol/L) 3、起始浓度(mol/L) 起始浓度(mol/L) 2 0 1 1 0 0.5
[SO3] 2 [SO2] 2 [O2]
(2x) 2 = (0.4-2x) 2O2)= 80% ( α(O2)= 16% (
化学平衡3-等效、图像

等效平衡的应用
间的关系问题
2SO2+O2 2SO3 当此反应进行到一定程度时,反应 当此反应进行到一定程度时, 混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中, 混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中,维持温 度不变, 分别代表初始加入的SO 度不变,令a、b、c分别代表初始加入的 2、O2和 、 、 分别代表初始加入的 SO3的物质的量(mol)。如果 、b、c取不同的数值, 的物质的量( )。如果 取不同的数值, )。如果a、 、 取不同的数值 它们必须满足一定的相互关系, 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的 完全相同。请填写下列空白: 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=_________,c= _________。 ) , 。 0.25 , 1.5 取值必须满足的一般条件是( (3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(用两个方 ) 、 、 取值必须满足的一般条件是 程式表示,其中一个只含a和 ,另一个只含b和 ): 程式表示,其中一个只含 和c,另一个只含 和c): ______, 2b+c=2 。 a+c=2 ,_____。
例2、在一定容积密闭容器中,保持一定的温 在一定容积密闭容器中, 在一定条件下进行以下反应: 度,在一定条件下进行以下反应: A(g)+2B(g) 3C(g),已知加入1molA和 3C(g),已知加入1molA和 3molB,达到平衡后,生成amolC。 3molB,达到平衡后,生成amolC。 达到平衡时, (1)达到平衡时,C在反应混合物中的百分 25a% 含量是______(用字母a表示) 含量是______(用字母a表示) 在相同的实验条件下, (2)在相同的实验条件下,若在同一容器 中改为加入2molA和6molB,达到平衡后, 中改为加入2molA和6molB,达到平衡后,C 2a 物质的量为______mol 用字母a表示) 物质的量为______mol (用字母a表示) 。 不变 此时C在反应混合气中的百分含量_______ 此时C在反应混合气中的百分含量_______ 填增大、减小或不变)。 (填增大、减小或不变)。
考点15化学平衡图像与等效平衡(原卷版)

考点15 化学平衡图像与等效平衡【核心考点梳理】一、化学平衡图像1.反应速率图像(vt图)(1)“渐变”类vt图——浓度对化学反应速率的影响图像Ⅰ中,v′(正)突变,而v′(逆)渐变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且v′(正)>v′(逆),说明t1时刻改变的条件是增大了反应物的浓度,使v′(正)突变,平衡正向移动。
图像Ⅰ中,v′(正)渐变,v′(逆)突变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且v′(正)>v′(逆),说明t1时刻改变的条件是减小了生成物的浓度,使v′(逆)突变,平衡正向移动。
(2)“断点”类vt图——温度(或压强)对化学反应速率的影响图像Ⅰ中,v′(正)、v′(逆)都是突然增大的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且v′(正)>v′(逆),平衡正向移动,说明该反应的正反应是吸热反应(或气体分子数减小的反应),改变的外界条件是升高温度(或增大压强)。
图像Ⅰ中,v′(正)、v′(逆)都是突然变小的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且v′(正)>v′(逆),平衡正向移动,说明该反应的正反应是放热反应(或气体分子数增大的反应),改变的条件是降低温度(或减小压强)。
(3)“平台”类vt图——催化剂(或压强)对化学反应速率的影响图像中v′(正)、v′(逆)都是突然增大,且增大的程度相同,t1时刻,图像中出现了“平台”,化学平衡不发生移动,改变的条件是使用了催化剂或反应前后气体分子数目不发生变化的反应增大了压强。
(4)速率-温度(压强)图这类图有两种情况:一是不隐含时间因素的速率-时间图,二是隐含时间变化的速率-时间图。
以2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0为例,vT(p)图如图:2.物质的量(或浓度)—时间图像[n(或c)t图像]此类图像说明各平衡体系组分(或某一组分)在反应过程中的变化情况。
解题原则:注意各物质曲线的折点(到达平衡的时刻),各物质浓度变化的比例符合化学方程式中的化学计量数关系等情况可以求得某段时间内的平均反应速率。
化学选修4《化学平衡》化学平衡图像共28页

11、用道德的示范来造就一个人,显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的,对谁都一视同仁。在每件事上,她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由,因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样,法律和法律都是相互依存的。——伯克
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
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化学平衡图像及等效平衡

练习3
右图表示在密闭容器中反应:2SO2+O2 2SO3+Q达到平衡时 ,由于条件改变而引起反应 速度和化学平衡的变化情况,ab过程中改变 的条件可能是 ;bc过程中改变的条件可能 是 ; 若增大压强时,反应速度变化情况 画在c—d处.
V正
V逆
升温
减小[SO3]
三、x% – t 图
x% (或用φ(C) 表示) 可以表 示反应物、生成物在反应体系中的 物质的量百分数(体积分数)、或 表示反应物的转化率等; t表示时间;
V
V正 V逆
A t
V正
V逆 D t
V正
B t
V正
C t
说明
上述图象的特点是有一速 率改变,随后正逆反应速率再 发生变化,直至两者相等建立 新的平衡。是改变某一物质浓 度而引起化学平衡移动的特征。
二、v – t 图
练习2
练习2
在密闭容器,一定条件下进行反应, mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 若增大压强或升高温度,重新达到平衡,变化过 程均如图所示,则对该反应叙述正确的是(BD ) A.正反应是吸热反应 B.逆反应是吸热反应 C.m+n>p+q D.m+n<p+q
例3:下列图线分别有哪些含义?
V V V V
V正 V逆 A
t
V正 V逆
V逆 V正
V逆 V正
t
B
t
C
D
t
A.升温时,正、逆反应速率均增大,但吸热反应方 向的速率增得更多,正反应为吸热反应; 或气体反应时增压,正逆反应速率均增大,但气体 体积大的增大得更多,正反应为气体缩小的反应。 C与A 正、逆相反。
第六讲 考点四平衡图像及等效平衡

考点四平衡图像及等效平衡一化学平衡图像【基础梳理】1.物质的量(浓度)——时间图像思考:在2 L刚性密闭容器中,某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。
根据图像回答下列问题:(1)横坐标表示反应过程中时间变化,纵坐标表示反应过程中各物质的物质的量(浓度)的变化。
(2)该反应的化学方程式是_________________________________(3)在反应进行到2 min时,正反应速率与逆反应速率之间的关系是。
(4)若用A物质的量浓度的变化,表示反应达平衡(2 min)时的正反应速率是2.转化率(百分含量)——压强(温度)图像思考:反应a A(g)+b B(g) c C(g)在不同温度下(T1<T2),压强(p)与混合气体中C 的含量(C%)的关系图像如图所示。
根据图像回答下列问题:(1)T1为一条等温线,随着压强的增大,C%,化学平衡移动,a+bc。
(2)在压强一定时(如p3),温度升高,C%的变化是,化学平衡移动,正反应是反应。
3.转化率(百分含量)——时间图像:思考:对于反应a A(g)+b B(g) c C(g)有如下图像:根据图像回答下列问题:(1)图1中,温度T1、T2的大小关系是T2T1,温度升高,C%(C的含量)的变化是,化学平衡移动,正反应是反应。
(2)图2中,压强p1、p2的大小关系是p1p2,压强增大,C%(C的含量)的变化是,化学平衡移动,a+bc。
【即时练习】1.在容积可变的密闭容器中存在如下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH<0,下列分析中不正确的是()A.图Ⅰ研究的是t0时升高温度对反应速率的影响B.图Ⅱ研究的是t0时增大压强(缩小容积)或使用催化剂对反应速率的影响C.图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,且甲使用了催化剂D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高2.下列各图中,表示2A(g)+B(g) 2C(g)(正反应放热)这个可逆反应的正确图像为()3.由某可逆反应绘出图像如图所示,纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量,下列对该反应的判断不正确的是()A.反应物中可能含有气体B.生成物中一定有气体C.正反应一定是放热反应D.正反应一定是吸热反应4.下列各图是温度(或压强)对2A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g)ΔH<0的正、逆反应速率的影响,曲线交点表示建立平衡时的温度或压强,其中正确的是()5.在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g) 2C(g)ΔH<0,某研究小组研究了当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:根据上图回答下列问题:(1)图Ⅰ研究的是不同压强对反应的影响,且________的压强较高(填“甲”或“乙”,下同)。
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化学等效平衡解题技巧一、概念在一定条件(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,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的含量(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“相同的平衡状态”)。
概念的理解:(1)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。
(2)“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”是指在达到平衡状态时,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,但各组分的物质的量、浓度可能不同。
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。
(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—缩小或缩小—扩大的过程,)只要起始浓度相当,就达到相同的平衡状态。
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三种:I类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△V≠0的体系):等价转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。
II类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△V=0的体系):等价转化后,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。
III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,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。
解题的关键,读题时注意勾画出这些条件,分清类别,用相应的方法求解。
我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题三、例题解析I类:在恒温恒容下,对于化学反应前后气体体积发生变化的可逆反应,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。
例1:在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反应,,当此反应进行到一定程度时反应混合物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)解析:通过化学方程式:可以看出,这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应,在定温、定容下建立的同一化学平衡状态。
起始时,无论怎样改变的物质的量,使化学反应从正反应开始,还是从逆反应开始,或者从正、逆反应同时开始,它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的,即它们之间存在等效平衡关系。
我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题。
(1)若a=0,b=0,这说明反应是从逆反应开始,通过化学方程式可以看出,反应从2 mol SO3开始,通过反应的化学计量数之比换算成和的物质的量(即等价转换),恰好跟反应从2 mol SO2和1 mol O2的混合物开始是等效的,故c=2。
(2)由于a=0.5<2,这表示反应从正、逆反应同时开始,通过化学方程式可以看出,要使0.5 mol SO2反应需要同时加入0.25 mol O2才能进行,通过反应的化学计量数之比换算成SO3的物质的量(即等价转换)与0.5 mol SO3是等效的,这时若再加入1.5 mol SO3就与起始时加入2 mol SO3是等效的,通过等价转换可知也与起始时加入2 mol SO2和1 mol O2是等效的。
故b=0.25,c=1.5。
(3)题中要求2 mol SO2和1 mol O2要与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡。
由化学方程式可知,c mol SO3等价转换后与 c mol SO2和等效,即是说,和与a mol SO2、b mol O2和c molSO3等效,那么也就是与2 mol SO2和1 mol O2等效。
故有。
II类:在恒温恒容下,对于反应前后气体体积不变的可逆反应,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。
例2:在一个固定容积的密闭容器中,保持一定的温度进行以下反应:已知加入1 mol H2和2 mol Br2时,达到平衡后生成a mol HBr(见下表已知项),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①~③的状态,填写下表中的空白。
解析:在定温、定容下,建立起化学平衡状态,从化学方程式可以看出,这是一个化学反应前后气体分子数相等的可逆反应。
根据“等价转换”法,通过反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,则达到平衡后与原平衡等效。
①因为标准项中n(起始):n(起始):n(HBr平衡)=1:2:a,将n(H2起始)=2 mol,n(Br2起始)=4 mol,代入上式得n(HBr平衡)=2a。
②参照标准项可知,n(HBr平衡)=0.5a mol,需要n(H2起始)=0.5 mol,n(Br2起始)=1 mol,n(HBr起始)=0 mol。
而现在的起始状态,已有1 mol HBr,通过等价转换以后,就相当于起始时有0.5 mol H2和0.5 mol Br2的混合物,为使n(H2起始):n(Br2起始)=1:2,则需要再加入0.5 mol Br2就可以达到了。
故起始时H2和Br2的物质的量应为0 mol和0.5 mol。
③设起始时HBr的物质的量为x mol,转换成H2和Br2后,则H2和Br2的总量分别为()mol和()mol,根据,解得。
设平衡时HBr的物质的量为y mol,则有,解得。
III类:在恒温恒压下,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。
例3:如图所示,在一定温度下,把2体积N2和6体积H2通入一个带有活塞的容积可变的容器中,活塞的一端与大气相通,容器中发生以下反应:(正反应放热),若反应达到平衡后,测得混合气体的体积为7体积。
据此回答下列问题:(1)保持上述反应温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积,如果反应达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同,那么:①若a=1,c=2,则b=_________。
在此情况下,反应起始时将向_________(填“正”或“逆”)反应方向进行。
②若需规定起始时反应向逆反应方向进行,则c的取值范围是_________。
(2)在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为 6.5体积,则可采取的措施是_________,原因是_________。
解析:(1)①化学反应:在定温、定压下进行,要使平衡状态与原平衡状态等效,只要起始时就可以达到。
已知起始时各物质的体积分别为1体积N2、b体积H2和2体积。
根据“等价转换”法,将2体积通过反应的化学计量数之比换算成和的体积,则相当于起始时有(1+1)体积和(b+3)体积,它们的比值为,解得b=3。
因反应前混合气体为8体积,反应后混合气体为7体积,体积差为1体积,由差量法可解出平衡时为1体积;而在起始时,的体积为c=2体积,比平衡状态时大,为达到同一平衡状态,的体积必须减小,所以平衡逆向移动。
②若需让反应逆向进行,由上述①所求出的平衡时的体积为1可知,的体积必须大于1,最大值则为2体积和6体积完全反应时产生的的体积,即为4体积,则。
(2)由6.5<7可知,上述平衡应向体积缩小的方向移动,亦即向放热方向移动,所以采取降温措施。
例4:(一)恒温、恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反应:(1)若开始时放入1 mol A和1 mol B,达到平衡后,生成a mol C,这时A的物质的量为________ mol。
(2)若开始时放入3 mol A和3 mol B,达到平衡后,生成C的物质的量为_________mol。
(3)若开始时放入x mol A、2 mol B和1 mol C,达到平衡后,A和C的物质的量分别为y mol和3a mol,则x=________,y=________。
平衡时,B的物质的量________(填编号)。
(甲)大于2 mol (乙)等于2 mol (丙)小于2 mol (丁)可能大于、等于或小于2 mol(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C,待再次达到平衡后,C的物质的量分数是___________。
(二)若维持温度不变,在一个与(一)反应前起始体积相同,且容积固定的容器中发生上述反应。
(5)开始时放入1 mol A和1 mol B到达平衡后生成b mol C。
将b与(1)小题中的a进行比较__________(填编号)。
(甲)a>b(乙)a<b(丙)a=b(丁)不能比较a和b的大小作出此判断的理由是____________。
解析:(一)(1)由反应知,反应达平衡后,若有a mol C生成,则必有a mol A物质消耗,此时剩余A的物质的量为(1-a)mol。
(2)在恒温、恒压下,若投放3 mol A和3 mol B,则所占有的体积为(1)中的3倍。
由于A、B的投放比例与(1)相同,故平衡时与(1)等效,而C的物质的量为3a mol。
(3)由于达到平衡时C的物质的量为3a mol,故此平衡状态与(2)完全相同。
若把C 的物质的量完全转化为A和B,A、B的物质的量应与(2)完全相等。
起始(mol): x 2 1将C转化为A、B(mol):x+1 2+1 0平衡时(mol): y 3-3a 3a据题意有:,解得;,解得y=3-3a。
通过上述可知,平衡时B的物质的量为(3-3a)mol,由于该反应起始时投放的物质为A、B、C均有,即从中间状态开始达到平衡,故平衡可能向左、向右或不移动,也即3a可能大于、小于或等于1(不移动时,),故(3)中B的物质的量应为(丁)。
(4)在(3)的平衡中,再加入3mol C,所达到的平衡状态与(1)、(2)、(3)皆为等效状态,通过(1)可求出C的物质的量分数为,也就是在(3)的平衡状态时C的物质的量分数。
(二)(5)因此时容器的容积不变,而(1)中容器的容积缩小,(5)小题中容器相当于在(1)的基础上减压,则平衡逆向移动,故反应达到平衡后a>b ,即应填(甲)。