【知识点】等效平衡
高中化学反应原理等效平衡知识点讲解

等效平衡本文中的m、n、p、q特指气体前的系数,如果遇到固体,默认为0。
1.定义:化学平衡与条件息息相关,而与建立平衡的途径无关。
对于同一可逆反应,在一定条件(一般为恒温恒容或恒温恒压)下,以不同的投料方式(即从正反应、逆反应或从中间状态开始)进行反应,只要达到平衡时相同组分在各混合物中的百分数(体积分数、物质的量分数或质量分数)相等(因),这样的化学平衡即互称为等效平衡(果)。
2.对于反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)①恒温恒容改变起始时加入物质的物质的量,若按可逆反应化学计量数之比换算成同一边的物质(一边倒),其物质的量对应相等或成比例,则它们互为等效平衡。
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单地叠加并压缩而成,相当于增大压强。
图1恒温恒容模型改变起始时加入物质的物质的量,若按可逆反应化学计量数之比换算成同一边的物质(一边倒),其物质的量对应相等,则它们互为等效平衡。
也就是等量等效。
此时,平衡后的各组分的物质的量(n)、物质的量分数(n%)、质量(m)、质量分数(m%)、体积(V)、体积分数(V%)、物质的量浓度(c n)等相同。
举例:以2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)为例说明,表中单位为mol。
n)、物质的量分数、质量(m)、质量分数、体积(V)、体积分数、物质的量浓度(c n)等相同;B、C、D 和A一样,上述物理量也分别相同。
分析:一边倒之后①③⑤中的物质的量A和B分别为2mol和1mol,而且可以全部倒完,是等量等效,每一个物质的物质的量对应都相等。
自然地,对应物质的百分含量相等,那么就一定互为等效平衡。
【注意】上文“分析”中所说的“对应物质相等”指的是①中的A和③、⑤中的A相等,①中的C和③、⑤中的C相等……问题:①和②为等比等效,为什么不是等效平衡呢?解释:由定义可以知道:“达到平衡时相同组分在各混合物中的百分数相等,这样的化学平衡即互称为等效平衡。
高考必考点等效平衡

七等效平衡1.等效平衡的含义在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应体系,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同,这样的平衡称为等效平衡。
2.等效平衡的分类根据反应条件(恒温、恒压或恒温、恒容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等),可将等效平衡问题分成两类:(1)恒温、恒容条件下,反应前后气体分子数不相等的可逆反应,如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相同,则建立的化学平衡状态是等效的。
这种等效平衡是全等平衡(包括浓度、密度、相对分子质量等都相等)。
(2)恒温、恒容条件下,反应前后气体分子数相等的可逆反应与恒温、恒压条件下,反应前后气体分子数任意类型的可逆反应,如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同,则建立的化学平衡是等效的。
这种等效平衡是相似等效,各种物质的物质的量等存在倍数关系。
3.等效平衡分析方法按照化学方程式的化学计量数关系,把起始物转化为方程式同一半边的物质,通过对比两种情况下对应组分的起始量是相等,还是等比,来判断化学平衡是否等效。
(1)对于恒温、恒容条件下,气体体积有变化的反应。
如:合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),初始充入1molN2、3molH 2从正反应开始达平衡与初始充入2molNH3从逆反应开始达平衡,两者“投料量相同”属于等效平衡。
如果初始充入a molN2、bmolH2、cmolNH3,则a+c/2=1且b+3c/2=3时,且a、b、c均>0,与原平衡仍是等效平衡。
例1.将2molSO2和2molSO3气体混合于固定容积的密闭容器中,在一定条件下发生反应 2SO2+O22SO3,平衡时,SO3为n mol,相同条件下,分别按下列配比放入起始物质,平衡时SO3的量大于n mol的是()(A)2molSO2+1molO2(B) 4molSO2+1molO2(C)2molSO2+1molO2+2molSO3(D) 3 molSO2+1molO2+1molSO3解析:可将起始物2molSO3转化为2molSO2+1molO2,则原平衡起始投料为4molSO2+1molO2,显然,与选项B投料量相同,等效平衡。
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。
高中化学专题—等效平衡详细讲解

高中化学专题—等效平衡详解一、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,(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量....称等效平衡(包括“全等等效和相似等效”)。
(体积分数、物质的量分数等)一定相同理解:(1)只要是等效平衡,平衡时同一物质的百分含量....(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—缩小或缩小—扩大的过程,)比较时都运用“一边倒”倒回到起.........进行比较。
始的状态....二、分类(一)全等等效和相似等效1、全等等效:一边倒后要和标准状态数值完全相同才能等效,达到平衡后,w%(百分含量,如质量分数、体积分数、物质的量分数等)、n(物质的量)、m(质量)、V(体积)等量完全相同。
2、相似等效:一边倒后和标准状态数值成比例就可以等效,达到平衡后,w%一定相同,但n、m、V等量不一定相同但一定成比例。
(二)具体分析方法针对反应mA(g)+n B(g)pC(g)+ qD(g),1、若m + n =p + q,则无论恒温恒容还是恒温恒压,都满足相似等效。
例:对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g),在某温度下,向某一密闭容器中加入1molH2和1molI2,平衡时HI的浓度为a,HI的物质的量为b,则(1)若保持恒温恒容,开始时投入_______molHI,与上述情况等效(2)若保持恒温恒压,开始时投入_______molHI,与上述情况等效(3)若保持恒温恒容,开始时投入0.5molH2,还需要加入_______mol I2和_______molHI,与上述情况等效(4)若保持恒温恒压,开始时投入4molHI,则平衡时,HI的浓度为_______,物质的量为_______2、若m + n ≠p + q,(1)若恒温恒容,则满足全等等效;(2)若恒温恒压,则满足相似等效。
五、等效平衡:

五、等效平衡:⑴、定义:化学平衡的建立与反应途径无关,可逆反应在相同状况下,不论从正反应开始还⑵、等效平衡的解法———极值转换法(一边倒法):无论平衡从哪个方向建立,在判断时都可根据题给条件和反应计量系数把生成物全部推算为反应物或把反应物全部推算成生成物再与原平衡加入的物质的量相比较,若物质的量“相当”,则为等效平衡。
(3)、等效平衡的分类:例1、在一定温度下,将2molN2和6molH2充入固定容积的密闭容器中,发生N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),达到化学平衡后,若保持温度不变,令a、b、c分别为N2、H2、NH3的物质的量,重新建立平衡,混合物中个物质的量仍和上述平衡相同,填空:(1)若a=0,b=0,则c= .⑵、若a=1, c =2,则 b = .⑶、若a、 b 、 c取值必须满足的一般条件为(用两个式子表示,一个只含a和c,一个只含b和c )、。
例2、在一个固定容积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生2A(g)+B (g) 3C(g) +D(g) ,达到化学平衡时,C的浓度为wmol/L。
若保持温度容积不变,改变起始物质的用量,达到平衡后,C的浓度仍为wmol/L的是()A.4molA+2molBB.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.3molC+1molD+1molBD.3molC+1molD3、把质量相同的N2O4和NO2分别放入体积相同的两个密闭容器a、b中,维持a、b处于相同温度,当达到平衡后,结果是()A a中N2O4百分含量比b中的高B a中压强比b中压强小C a中的气体总物质的量比b中少D a、b中各气体的百分含量对应相同4、某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应:A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡时,测得平衡时的物质的量之比为A︰B︰C=2︰2︰1。
保持温度不变,再以2︰2︰1的体积比充入A、B和C,则()A 平衡向正方向移动B 平衡不移动C C的百分含量增大D C的百分含量可能减小5、在恒温条件下,有甲、乙两容器,甲容器为体积不变的密闭容器,乙容器为一个带有理想活塞(即无质量、无摩擦力的刚性活塞)的体积可变的密闭容器,两容器起始状态完全相同,都充有C气体,若发生可逆反应C(g) A(g)+B(g),经一段时间后,甲、乙两容器反应都达到平衡。
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 。
等效平衡知识点总结

等效平衡知识点总结等效平衡是指在特定条件下,两个或多个物体或系统的状态达到平衡,其效果相同。
等效平衡是物理学中一个重要的概念,它在多个领域都有着广泛的应用,例如力学、热力学、电磁学等。
在本文中,我们将对等效平衡的知识点进行总结,包括概念、原理、应用等方面。
1. 概念等效平衡是指在某些条件下,两个或多个物体或系统的状态达到平衡,而它们的效果是相同的。
也就是说,虽然系统的组成部分、结构或者形状不同,但是它们达到平衡的效果却是一样的。
这种情况下,我们可以认为这些系统是等效平衡的。
2. 原理等效平衡的原理可以总结为以下几点:(1)平衡条件:等效平衡的系统必须满足平衡条件,即各个部分的作用力和反作用力平衡,或者各个部分的力矩和反力矩平衡。
只有在这种条件下,系统才能达到平衡状态。
(2)效果相同:虽然系统的组成部分、结构和形状可能有所不同,但是它们达到平衡的效果是相同的。
这意味着我们可以从效果上来看,将这些系统视为等效平衡的。
(3)等效性:等效平衡的系统之间具有等效性,即它们在某些特定条件下可以互相替代,而不会改变系统的平衡状态。
这种等效性是等效平衡的重要特征。
3. 应用等效平衡在物理学中有着广泛的应用,包括但不限于以下方面:(1)力学:在力学中,我们常常会遇到复杂的物体或系统,如梁、桥、支架等。
通过等效平衡的原理,我们可以将这些复杂的系统简化为等效的力学模型,从而更容易地进行分析和计算。
(2)热力学:在热力学中,等效平衡的概念可以用来分析热量的传递和平衡。
例如,当两个系统之间存在热传导时,我们可以将它们视为等效平衡的系统,从而更好地理解热传导的规律。
(3)电磁学:在电磁学中,等效平衡的概念可以用来分析电路的平衡和稳定性。
例如,我们可以将复杂的电路简化为等效的电路模型,从而更方便地进行电路设计和分析。
4. 注意事项在使用等效平衡的原理时,需要注意以下几点:(1)条件限制:等效平衡的原理只在特定条件下成立。
因此,在使用等效平衡的原理时,需要确保系统满足平衡条件,才能将其视为等效平衡的。
高中化学等效平衡

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,如果反应达到平衡时,各物质的百分含量和体 积与上述平衡时完全相同,那么
②若需规定起始反应向逆方向进行,则C的范围是1<C(c)≤4。
(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_降__温__________理由是降温平衡正向移动 。
研究等效平衡的方 法是:等效转换
等效平衡的 基本标志
2
二.等效平衡的分类
条件 反应特征 等效标志 转化方法 内在关系
恒T、 V
恒T、 P
m+n≠p+q m +n=p+q
各种量完 全相等或
(1)逆推还 原法或归
等量才等效
即 成比例 零法
等比 等
(2)模拟容 效
器法
说明:1.各种量相等或成比例是这些量:体积分数、质量分数、浓 度、物质的量、密度、平均摩尔质量;
(2)A容器中X的转
化率为__4_0_%____,
且A容器中X的转化率__大__于____B容器
中X的转化率;(填“大于”、“小于”
13
例1 在一个固定体积的密闭容器中,加入 2molA和2molB,发生如下反应:
2A(气)+ 2B(气) 3C(气)+ D(气), 达到平衡时,C的浓度为Wmol/L,若维持容器体 积和温度不变,按下列配比作为起始物质达到平 衡后,C的浓度仍为Wmol/L的是( C )
A 2molA+1molB+3molC+1molD
SO2 2 mol
V O2 1 mol SO3 0 mol
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【知识点】等效平衡
一、等效平衡的概念
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)。
比如,我们到达的目的地是郭店,可以从新郑或新村出发,也可以从郑州或龙湖出发,行走的方向可能相同也可能相反,走的途径不一样,路程也可能不相等,但最终目的是一样的,都是郭店,即都达到了相同的效果,就是等效的。
二、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。
三、等效平衡规律
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+q D(g)
【习题】
(一)恒温恒压
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:
N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g)。
已知加入1molN2和4molH2时,达到平衡后生成amolNH3,在相同温度、压强下,保持平衡时各组分的体积分数变。
对下列编号①~③的状态,填写表中的空白。
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。
①和题干量之比是1.5,平衡之比就是
1.5。
②的平衡量是题干平衡量的一半,则若没有NH3,只有N2、H2,则其物质的量应分别为0.5和2mol,又因1 mol NH3完全转化生成N20.5 mol,
H21.5mol,故原来的N2、H2分别为0 mol 和
0.5mol。
③可同理推得。
例2、恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:
A(g)+B(g)⇌C(g)
(1)若开始时放入1molA和1molB,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1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x= mol,y= mol。
平衡时,B的物质的量(选填一个编号)
(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
2mol
作出此判断的理由是。
(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。
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。
(5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。
将b与(1)小题中的a进行比较(选填一个编号)。
(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。
答案:(1) 1—a(2) 3a(3) 2 3—3a D
a的范围为:0<a<1,但3—3a的范围只能确定在0~3之间,不能确定与2的关系。
(4) a/(2—a)(5)乙由于该反应正反应为气体体积减小的反应,故(1)中为恒温恒压,相当于在II 中容器的基础上增加压强,此时平衡正向移动,故可得:a>b
解析:
(1) A( g)+ B(g)⇌C(g)
平衡前: 1 1 0
变化: a a a
平衡后: 1—a 1—a a
(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,
A(g)+ B(g)⇌C(g)
平衡前: x 2 1
变化: 1 1 1
平衡后: x+1 y 3a
由平衡后C仍为3a mol,即与(2)中平衡状态相同,故有:
x+1=3 得:x= 2 mol
y = 3—3a
(4)极值转化法:将3 mol C转化为A、B :
A(g)+ B(g)⇌C(g)
平衡前:6 6 0
平衡后:6—6a 6—a 6a
C的物质的量分数为:
6a÷[(6—6a)+(6—6a)+6a]=a/(2—a)
因百分含量不变,也可由(1)计算。
(二)、恒温恒容,左右气体系数相等
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:
H2(g) + Br2(g) ⇌2HBr(g) ,已知加入1 mol H2和2molBr2,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①~③的状态,填写表中的空白:
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。
③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H2物质的量为(m+0.5x)mol,Br2物质的量为(g +0.5x)mol,
又因n(H2) :n(Br2)=1:2,故(m+0.5x):(g +0.5x)=1:2,
解得x=2(g-2m) mol,即n(HBr)= 2(g-2m) mol,令HBr完全转化,H2总的物质的量为(g-m)mol其量是原H2的(g-m)倍,则其平衡量也为(g-m)倍,即(g-m)a mol。
(三)、恒温恒容,左右气体系数不相等
典例精析1、某温度下,向某密闭容器中加入1mol N2
和3 mol H2,使之反应合成NH3,平衡后测得NH3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NH3的体积分数仍为m。
假设N2、
H2、NH3的加入量(单位:mol)用x、y、z表示,应满足:
(1)恒定温度、体积
①若x = 0,y = 0,则z =_________;
②若x = 0.75,y = _________,则z =_________;
③x、y、z应满足的一般条件是
_______________________________。
(2)恒定温度、压强
①若x = 0,y = 0,则z =_________;
②若x = 0.75,y = _________,则z =_________;
③x、y、z应满足的一般条件是
_______________________________。
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;
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
化学计量数:1 3 2
状态①①① 0 0 z (z=2)
状态②② 0.75 y z
转化后: 0.75+z/2 y+3z/2 0
0.75+z/2 =1
y+3z/2 =3
解得:
z =0.5
y= 0.75
③③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:
故有: x+z/2=1 y+3z/2=3
(2)在恒温恒压时,为等比:
① z可取任意值
②同(1)中②同
③恒温恒压,故有: (x+z/2)/(y+3z/2)=1/3。