等效平衡详细讲解
等效平衡

等效平衡及相关计算一、等效平衡1、等效平衡含义:对于同一可逆反应,在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,只是在初始加料方式不同的情况下达到平衡后,若各平衡体系中对应物质的百分含量相等,这样的平衡称为等效平衡。
2、等效平衡的方法:归零法:先将各不同起始态中生成物的量归零(即先将生成物完全转化为反应物或将反应物完全转化为生成物)然后由反应物或生成的量进行判断。
3、等效平衡的判断依据:对于一定条件下的某一可逆反应,无论从正反应开始还是从逆反应开始,都能达到平衡状态。
在其他条件不变的情况下,若要达到相同的平衡状态,主要取决于起始时反应物和生成物的配比。
对可逆反应:aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)(1)恒温恒容条件下,对反应前后气体分子数改变的可逆反应,经起始态归零后,相同反应物的物质的量均对应相等,建立的平衡相同即:恒T 、V ,△n ≠0极值等量为等效例1:温度一定,有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 ) 3C (g )+D (g )达到平衡时,C 的浓度为W mol/L ,若维持容器体积和温度不变,按下列四种方法改变起始物质,达平衡时C 的浓度仍为W mol/L 的是( )A .1mol A+0.5molB B .1mol A+2mol BC .3mol C+1mol D+1mol BD .3mol C+1mol D(2)恒温恒容条件下,对反应前后气体分子数相等的可逆反应,经始态归零后若反应物间物质的量之比相等,则平衡等效。
即:恒T 、V ,△n=0极值等比为等效例2:向某密闭容器中充入1 mol CO 和2 mol H 2O(g),发生反应:CO +H 2O(g)2+H 2。
当反应达到平衡时,CO 的体积分数为x 。
若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO 的体积分数等于x 的是( )A .0.5mol CO +2 mol H 2O(g)+1 mol CO 2+1 mol H 2B .1 mol CO +1 mol H 2O(g)+1 mol CO 2+1 mol H 2C .0.5 mol CO +1.5 mol H 2O(g)+0.4 mol CO 2+0.4 mol H 2D .0.5 mol CO +1.5 mol H 2O(g)+0.5 mol CO 2+0.5 mol H 2(3)恒温恒压下进行的可逆反应,不同起始态归零后,反应物间物质的量之比相等建立的平衡相同 即:恒T 、p ,极值等比为等效例3:在一定温度下保持压强相等的密闭容器中,充入1molA 、2molB 发生A+B 2C+D ,达到平衡时A 的含量为w ,下列物质组合充入该容器中,A 的含量仍为w 的是( )A. 2molC+1molDB. 1molB+2molC+1molDC. 1molA+1molBD. 1molA+4molB+4molC+2molD催化剂 高温二、化学平衡计算1.三行式法:X、Y、Z都是气体,反应前X、Y的物质的量之比为1:2,在一定条件下可逆反应X+2Y 2Z达到平衡时,测得反应物总的物质的量等于生成物总的物质的量,则平衡时X的转化率()A.80%B.20%C.40%D.60%2.极值法:在密闭容器中进行下列反应,X2(g)+Y2(g) 2Z(g),已知X2,Y2,Z的起始浓度分别为0.1mol/L,0.3mol/L,0.2mol/L,当反应在一定条件下达到平衡时,各物质的浓度有可能是:()A. Z为0.3mol/LB. Y2为0.2mol/LC. X2为0.2mol/LD. Z为0.4mol/L3.假设法:在密闭容器中某反应xA(g)+yB(g) zC(g)平衡时,测得A的浓度为0.5mol/L。
等效平衡原理及规律

等效平衡原理及规律等效平衡原理是物理学中的一个基本原理,它是指在一些特定条件下,一些物理量之间的等效关系。
根据这个原理,我们可以用一些已知的物理量来推导和计算其他未知的物理量。
等效平衡规律是指在等效平衡条件下,物理系统所满足的关系。
在物理学中,等效平衡原理有很多具体的应用,下面我们分别来介绍一些常见的等效平衡原理和规律。
1.电阻的串并联等效原理根据欧姆定律,电阻和电流之间的关系可以用电阻的阻值来描述。
在串联电路中,多个电阻相连,电流通过每个电阻都相同,而总电阻等于每个电阻的阻值之和;在并联电路中,多个电阻并连,总电流分成多条路径通过每个电阻,而总电阻等于所有电阻阻值的倒数之和的倒数。
这就是电阻的串并联等效原理。
2.电容的串并联等效原理电容的电量和电压之间的关系可以用电容的电容量来描述。
在串联电路中,多个电容相连,总电压分为多个电容之间的电压之和,而总电容等于每个电容的电容量之和;在并联电路中,多个电容并连,总电压相同,而总电容等于所有电容电容量的和。
这就是电容的串并联等效原理。
3.电压的分配和电流的合成规律在串联电路中,总电压等于每个电阻上的电压之和;在并联电路中,总电流等于每个电阻上的电流之和。
这就是电压的分配和电流的合成规律。
4.质点的力的合成和分解原理当一个质点受到多个力的作用时,可以采用力的合成和分解原理来求解结果力。
力的合成原理指的是,如果一个质点受到多个力的作用,可以用一个单一的力来代替这些力的合力,合力等于各个力的矢量和;力的分解原理指的是,可以将一个力分解为多个力的合力,合力等于原力。
这个原理可以用来推导和计算各种物体受力的情况。
5.力矩的平衡和转动定律力矩是力对物体产生转动效应的物理量。
根据动力学中的平衡条件,当处于平衡状态时,物体所受合外力和合外力矩都为零。
利用力矩的平衡条件,我们可以推导出转动定律,即力矩等于物体的转动惯量和角加速度的乘积。
综上所述,等效平衡原理和规律在物理学中有着广泛的应用,能够帮助我们理解和解决各种物理问题。
【知识点】等效平衡

【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。
等效平衡课件

(2)N2O5 分解的速率v=0.12p(N2O5) kPa·h-1,
t=10 h时,p(N2O5)=_2_8_._2_0_ kPa,v=__3_.3__8__kPa·h-1
(结果保留两位小数,下同)。
(3)该温度下2NO2(g) N2O4 (g)的平衡常数Kp=__0_.0_5__kPa-1。
达到平衡时间 达到平衡能
/min
量变化
① 恒容 1
3
0
10
放热0.1a kJ
② 恒压 1
3
0
t
放热b kJ
A.对于上述反应,①②中反应的平衡常数K不同
B.①中:从开始至10 min内的反应速率v(X2)=0.1 mol·L-1·min-1
√CD..② b>中0.1:a X2的平衡转化率小于10%
8.CO2催化重整CH4:(Ⅰ)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH1, 副反应:(Ⅱ)H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2>0, (Ⅲ)4H2(g)+CO2(g) CH4(g)+2H2O(g) ΔH3<0。 恒容反应器中按体积分数 V(CH4)∶V(CO2)=50%∶50% 充入气体,加入催化剂,平衡时
8c-2d 则t ℃时反应①的平衡常数为_(_b_+_____3____)_b(用字母表示)。
12. 容积均为1 L的甲、乙两个容器,
其中甲为绝热容器,乙为恒温容器。
相同温度,分别充入0.2 mol的NO2, 发生反应:2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0, 甲中NO2的相关量随时间变化如图所示。 (1)0~3 s内,甲容器中NO2的反应速率增大的原因是 _0_~__3_s_内__温__度__升__高__对__速__率__的__影__响__大__于__浓__度__降__低__的__影__响___。
等效平衡专题讲解

等效平衡一、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,以不同的投料方式(不管是从正反应开始,还是从逆反应开始或从中间状态开始),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、质量分数等)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”)二、等效平衡的分类(共三类)第一类:恒T恒V下,对于反应前后气体体积发生变化的反应如果按化学方程式的计量关系转化为同一边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相同(等质量投放),则建立的化学平衡状态是等效的。
平衡后,各组分的百分含量及各组分的浓度都相等(绝对等效)。
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)第二类:在恒T恒V下,对于反应前后气体体积不变的可逆反应以不同的投料方式进行反应,如果依据化学方程式的计量关系换算到同一边,只要反应物(生成物)中各组份的物质的量的比例相同(等比例投放),即为等效(相似等效)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。
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。
等效平衡原理(精讲+练习)

等效平衡原理一、等效平衡原理在一定条件(定温、定压或定温、定容)下,对于同一可逆应,尽管起始时加入物质的物质的量不同,而达到平衡时,同种物质的百分含量相同,这样的平衡称为等效平衡。
二、等效平衡规律根据反应条件(定温、定压或定温、定容)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三类:1、(全等平衡)条件:在恒温、恒容条件下,经等价转换后,与原起始物质的物质的量(或浓度)相等,则两平衡等效。
结果:n、c、%相等例:在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2+O22SO3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分别代表初始加入的SO2、O2和SO3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。
请填空:(1)若a=0,b=0,则c=___________。
(2)若a=0.5,则b=_________,c= _________。
(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(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):,。
2、(相似平衡)条件:在恒温、恒容条件下,经等价转换后,对应物质的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效。
结果:%相等例:在等温、等容条件下,有下列气体反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)现分别从两条途径建立平衡:I.A、B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,下列叙述正确的是A.I、II两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同B.I、II两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成不同C.达到平衡时I途径的v(A)等于II途径的v(A)D.达到平衡后,I途径混合气体密度为II途径混合气体密度的二分之一3、(等同平衡)条件:在恒温、恒压下,经等价转换后,对应物质的物质的量之比与原平衡相同,则与原平衡等效。
《等效平衡的概念》课件

金融市场中的等效平 衡
等效平衡在金融市场中用于分 析投资组合的风险和收益。
电力系统中的等效平 衡
等效平衡在电力系统中用于平 衡供电和需求,维持系统稳定。
其他领域中的等效平 衡应用
等效平衡的概念还可以应用于 交通系统、环境管理等其他领 域。
总结
等效平衡在系统分析和决策中具有重要性,矩阵方法和图论方法各有优缺点,等效平衡的发展趋 势仍然需要进一步探索。
《等效平衡的概念》PPT 课件
等效平衡是指在系统中存在着相互影响的各种因素,通过调整这些因素以达 到某种平衡状态的概念。
什么是等效平衡
等效平衡是指在系统中存在着相互影响的各种因素,通过调整这些因素以达到某种平衡状态的概念。
等效平衡的定义
等效平衡是指系统中各个要素相互调整并达到 某种平衡状态的过程。
1 等效平衡的重要性
等效平衡的概念对于分析和解决复杂的系统问题具有重要意义。
2 矩阵方法Βιβλιοθήκη 图论方法的优缺点矩阵方法适用于矩阵运算,图论方法适用于网络系统分析。
3 等效平衡的发展趋势
随着系统分析和决策需求的增加,等效平衡的发展趋势仍然具有广阔的前景。
注意
本课程旨在介绍等效平衡的基本概念和方法,具体应用需要进一步学习和研 究。
典型的等效平衡问题
典型的等效平衡问题包括供需平衡、能量平衡、 经济平衡等。
如何求解等效平衡
可以使用矩阵方法和图论方法来求解等效平衡问题。
1
矩阵方法
使用矩阵的表示方法来描述系统中各个要素的关系。
2
图论方法
使用图的表示方法来描述系统中各个要素的关系。
等效平衡的应用
等效平衡的概念在金融市场、电力系统和其他领域中都有广泛的应用。
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等效平衡详细讲解一、等效平衡概念化学平衡状态与条件息息相关,而与建立平衡的途径无关。
对于同一可逆反应,在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,以不同投料方式(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、物质的量或质量分数)相等,这样的化学平衡即互称为等效平衡。
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。
二、等效平衡规律规律Ⅰ:恒温恒容条件下1. 恒温恒容时,对一般的可逆反应,不同的投料方式如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,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。
此时一般不考虑反应本身的特点,计算的关键是换算到同一边后各组分要完全相同。
【范例1】定温定容下,可逆反应N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)按下列四种不同投料方式达到平衡后,N2的体积分数都相等,请填写下面的空格。
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡时n(NH3)/mol起始量(投料1)/ mol: 1 3 0 a等效于(投料2)/ mol:0等效于(投料3)/ mol:4/3等效于(投料4)/ mol: a b ca、b、c取值必须满足的一般条件是(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):、。
【解答】换算的基本思路是:将最初的投料方式看成起始量,其它的投料方式看成由起始量经过反应而得来。
即根据已知的一个量求出各组分消耗或生成的量,然后由起始量减去消耗的量或加上生成的量,就可得到其它投料方式中各组分的值。
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡时n(NH3)/mol起始量(投料1)/ mol: 1 3 0 a等效于(投料2)/ mol:0 x1 y1 n1(平)等效于/ mol:0+y1/2 x1+3y1/2 0等效于(投料3)/ mol:x2 y2 4/3 n2(平)等效于/ mol:x2+× y2+0等效于(投料4)/ mol: a b c n3(平)等效于/ mol:a+c/2 b+3c/2 0根据换算到同一边时,反应物(或生成物)中同一组分的物质的量与起始量完全相同,得0+y1/2=1,x1+3y1/2=3,得x1=0,y1=2,n1(平)=ax2+2/3=1,y2+2=3,得x2=1/3,y2=1,n2(平)=aa+c/2=1,b+3c/2 =3,n3(平)=a 。
所以a、b、c取值必须满足的一般条件为:a+c/2=1,b+3c/2=3。
2. 恒温恒容时,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,不同的投料方式如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,只要反应物(或生成物)中各组分的物质的量的比例相同,即互为等效平衡。
此时的反应特点是无体积变化,计算的关键是换算到同一边后各组分只需要物质的量之比相同即可。
在具体分析中,有两种情况需要注意:①最初投料方式与化学方程式计量系数比不一致时。
【范例2】定温定容下,可逆反应H2(g) + I2(g) 2HI(g)按下列四种不同投料方式达到平衡后,H2的体积分数都相等,请填写下面的空格。
H2(g) + I2(g) 2HI(g) 平衡时n(HI)/mol起始量(投料1)/ mol: 1 2 0 a等效于(投料2)/ mol:0 1等效于(投料3)/ mol:0 1等效于(投料4)/ mol: a b ca、b、c取值必须满足的一般条件是。
【解答】H2(g) + I2(g) 2HI(g) 平衡时n(HI)/mol起始量(投料1)/ mol: 1 2 0 a等效于(投料2)/ mol:0 x 1 n1(平)等效于/ mol:0+1/2 x+1/2 0等效于(投料3)/ mol:0 1 y n2(平)等效于/ mol:0+y/2 1+y/2 0等效于(投料4)/ mol: a b c等效于/ mol:a+c/2 b+c/2 0根据换算到同一边后只需要各组分物质的量之比与起始量相同,得,x=;平衡时:,得n1(平)=a/2 ,y=2;平衡时:,得n2(平)=aa、b、c取值必须满足的一般条件是:,得b=2a+c/2②最初投料方式与化学方程式计量系数比一致时。
【范例3】定温定容下,可逆反应H2(g) + I2(g) 2HI(g)按下列四种不同投料方式达到平衡后,H2的体积分数都相等,请填写下面的空格。
H2(g) + I2(g) 2HI(g) 平衡时n(HI)/mol起始量(投料1)/ mol: 1 1 0 a等效于(投料2)/ mol:0等效于(投料3)/ mol: 1.5等效于(投料4)/ mol: 1【解答】H2(g) + I2(g) 2HI(g) 平衡时n(HI)/mol起始量(投料1)/ mol: 1 1 0 a等效于(投料2)/ mol:0 x1 y1 n1(平)等效于/ mol:0+y1/2 x1+y1/2 0等效于(投料3)/ mol:x2 1.5 y2 n2(平)等效于/ mol:x2+y2/2 1.5+y2/2 0等效于(投料4)/ mol:x3 y3 1 n3(平)等效于/ mol:x3+1/2 y3+1/2 0根据换算到同一边后只需要各组分物质的量之比与起始量相同,得,得x1=0,y1≥0,平衡时:,n1(平)=,得x2=1.5,y2≥0,平衡时:,得n2(平)=,得x3=y3≥0,平衡时:,得n3(平)=由上述讨论可知,最初投料方式与化学方程式计量系数比不一致时,各投料方式中的结果都是唯一值,而如果最初投料方式与化学方程式计量系数比一致时,各投料方式中的结果不一定是唯一值。
【范例4】在恒容的密闭容器中,充入2molA和1molB的气体后发生反应:2A(g)+B(g) xC(g)。
达到平衡后,C的体积分数为W%;若维持容器体积和温度不变,按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质的量,达到平衡后,C的体积分数仍为W%。
则x值可能为()A 1B 2C 3D 4【解答】此题关键是分析要全面。
若反应前后体积不相等,则两种投料方式换算到同一边后各组分应完全相同(即恒温恒容时一般可逆反应的等效平衡换算):2A(g) + B(g) xC(g)起始量/mol: 2 1 0等效于/mol:0.6 0.3 1.4等效于/mol:0.6+1.4× 0.3+1.4× 00.6+1.4×=2 ,0.3+1.4×=1,得x=2若反应前后气体体积不变(即x=3),等效平衡只需要两种投料方式换算到同一边后各组分比例相同即可(恒温恒容时分子总数不变的可逆反应的等效平衡换算)。
而1.4molC换算到反应物后,A与B的物质的量之比为,与起始量的投料比相同,故x=3成立。
选BC。
规律Ⅱ:恒温恒压条件下:在恒温恒压时,可逆反应以不同的投料方式进行反应,如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,只要反应物(或生成物)中各组分的物质的量的比例相同,即互为等效平衡。
此时计算的关键是换算到一边后只需比例相同即可,并对反应特点没有要求。
在具体分析中亦有两种情况需要注意:1. 最初投料方式与化学方程式计量系数比不一致时。
【范例5】在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中,保持一定的温度和压强,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amol,在相同温度、压强下,保持平衡时各组分的体积分数不变。
请填写下面的空格。
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡时n(NH3)/mol起始量(投料1)/ mol: 1 4 0 a等效于(投料2)/ mol: 1.5 6 0等效于(投料3)/ mol: 1 0.5a等效于(投料4)/ mol:m g(g≥4m)【解答】N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡时n(NH3)/mol起始量(投料1)/ mol: 1 4 0 a等效于(投料2)/ mol: 1.5 6 0 n1(平)等效于(投料3)/ mol:x y 1 0.5a等效于/ mol:x+1/2 y+3/2 0等效于(投料4)/ mol:m g(g≥4m)z n2(平)等效于/ mol:m+z/2 g+3z/2 0根据换算到同一边后只需要各组分物质的量之比与起始量相同,得,得n1(平)=1.5a,,得x=0,y=0.5,得z=2(g-4m),平衡时:,得n2(平)=(g-3m)a2. 最初投料方式与化学方程式计量系数比一致时。
【范例6】在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中,保持一定的温度和压强,进行以下反应:N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)。
已知加入1molN2和3molH2时,达到平衡后生成amol,在相同温度、压强下,保持平衡时各组分的体积分数不变。
请填写下面的空格。
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡时n(NH3)/mol起始量(投料1)/ mol: 1 3 0 a等效于(投料2)/ mol: 2 6等效于(投料3)/ mol: 1等效于(投料4)/ mol: a b ca、b、c取值要满足的条件是:【解答】N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡时n(NH3)/mol起始量(投料1)/ mol: 1 3 0 a等效于(投料2)/ mol: 2 6 x n1(平)等效于/ mol:2+x/2 6+3x/2 0等效于(投料3)/ mol:y z 1 n2(平)等效于/ mol:y+1/2 z+3/2 0等效于(投料4)/ mol:m n q n3(平)等效于/ mol:m+q/2 n+3q/2 0根据换算到同一边后只需要各组分物质的量之比与起始量相同,得,得x≥0,平衡时:,得n1(平)=,得z=3y,y≥0,平衡时:,得n2(平)=,得n=3m,m≥0,q≥0,平衡时:,得n3(平)=a、b、c取值要满足的条件是:n=3m,m≥0,q≥0。
由上述讨论可知,最初投料方式与化学方程式计量系数比不一致时,各投料方式中的结果都是唯一值,而如果最初投料方式与化学方程式计量系数比一致时,各投料方式中的结果不一定是唯一值。
【范例7】(2003年江苏卷)Ⅰ:恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:A(g)+B(g) C(g)(1)若开始时放入1molA和1molB,达到平衡后,生成a molC,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x molA、2 molB和1 molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3amol,则x=mol,y=mol。