《化学平衡》学案11(新人教选修4).docx

第三节 化学平衡 第四局部 等效平衡【知识回忆】等效平衡：同一可逆反响，当外界条件一定时，反响无论从正反响开始，还是从逆反响开始，最后都能到达平衡状态。其中平衡混合物中各同种物质的含量相同(或者是各同种物质的物质的量相同)的平衡状态称为等效平衡。等效平衡一般讨论的是气体反响。一、恒温、恒容条件下的等效平衡1、对反响前后气体体积不变的反响(1).在恒温、恒容条件下，对于类似H2(g)I2(g) 2HI(g)的反响前后气体体积不变且方程式的一边只有一种物质的反响：如果初始只参加这种单一反响物如HI，无论初始参加多少量的这种单一反响物如HI，而另几种反响物的物质的量为0，反响到达平衡时，各组分的体积百分含量恒定。即到达等效平衡。例1：在一定容积的密闭容器内，发生反响：H2(g)I2(g)2HI(g)。1.假设初始时参加1mol的HI，那么反响到达平衡时，HI的体积百分含量为W%，HI的浓度为C mol/L。2.假设初始时参加2mol的HI，那么反响到达平衡时，HI的体积百分含量W%(大于、小于、或等于),HI的物质的量浓度等于 mol/L . 想想为什么如果初始不参加单一反响物如HI，而同时参加非单一反响物如参加H2和I2，只要这两次初始参加的反响物的物质的量成比例，反响到达平衡时，各组分的体积百分含量恒定。即到达等效平衡。如果初始参加的物质既有反响物又有生成物，那么把单一反响物按照方程式的系数比极限转化为方程式另一侧的几种反响物，如果能使这些反响物经过配比转化后的物质的量几次成比例，那么反响到达平衡时，也能使各组分的体积百分含量恒定。即这几次到达的平衡均为等效平衡。例2：在一个固定体积的密闭容器内，保持一定的温度发生以下反响：H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)。参加1molH2和2molBr2 时，到达平衡状态生成a mol HBr。在相同条件下，且保持平衡时的各物质的百分含量相同，那么填写以下空白：编号起始状态mol平衡时HBr物质的量(mol)H2Br2HBr120a24010.5amnn2m(2).在恒温、恒容条件下，对于类似CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的反响前后气体体积不变且方程式的两边都有多种反响物质的反响，应用上述第条方法判断。即把方程式一侧的反响物按照方程式的系数比极限转化为方程式另一侧的几种反响物，如果能使这些反响物经过配比转化后的物质的量几次成比例，那么反响到达平衡时，也能使各组分的体积百分含量恒定。即这几次到达的平衡均为等效平衡。2、对反响前后气体体积改变的反响在恒温、恒容条件下，对于类似N2(g)3H2(g)2NH3(g)的反响前后气体体积改变的反响，只有初始投入的原料按照方程式的系数比经过极限转化以后完全相同时，反响到达平衡时，各组分的体积百分含量相同即到达等效平衡，且各指定物质的物质的量浓度也相同。想想为什么例3：在一个固定体积的密闭容器中参加2 mol A、1 mol B发生反响：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)，到达平衡时C的浓度为amol/L,假设维持容器的体积和温度不变，按以下四种情况配比作为起始浓度，到达平衡后，C的浓度仍为amol/L的是 A4molA+2molBB 2molA+1molB+3molC+1moDC3molC+1molDD 1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD二、恒温、恒压条件下的等效平衡在温度、压强不变的条件下，不管反响前后气体体积是否改变，只要初始投入的原料按照方程式的系数比经过极限转化以后成比例，那么容器内各组分的百分含量相同即到达等效平衡，各指定物质的物质的量浓度也相同。想想为什么例4：保持恒温恒压，向容积可变的密闭容器中充入3LA和2LB，发生如下可逆反响：3A气 +2B气xC气 +yD气。 到达平衡后，C 的体积分数为m% 。假设维持温度和压强不变，将0.6LA，0.4LB，4LC，0.8LD作为起始物质充入该密闭容器，到达平衡时使C的体积分数仍为m%。请答复：能否计算出x、 y的值，如果可以，请写出计算过程；如果不能，请说明理由，并写出xy应满足的等量关系。达标练习1一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1molO2，发生以下反响：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)到达平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是A 保持温度和容器体积不变，充入1mol SO2(g)B保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO3(g)C保持温度和容器内压强不变，充入1mol O2(g)D 保持温度和容器内压强不变，充入1mol Ar(g)2.体积相同的甲.乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO2和O2, 在相同温度下发生反响 2SO2+O22SO3并到达平衡,在这过程中甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,假设甲容器中SO2的转化率为P,那么乙容器中SO2的转化率A 等于P B 大于P C 小于P D 无法判断 3某温度下，在一容积可变的容器中，反响2Ag+Bg 2Cg到达平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是A均减半B均加倍C均增加1 mol D均减少1 mol4在恒温、恒容的条件下，有反响2A气+2B气 C气+3D气，现从两条途径分别建立平衡。途径I：A、B的起始浓度为2mol/L 途径：C、D的起始浓度分别为2mol/L 和6mol/L；那么以下表达中正确的选项是A两途径最终到达平衡时，体系内混合气百分组成相同B两途径最终到达平衡时，体系内混合气百分组成不同C到达平衡时，途径I的反响速率VA等于途径的反响速率为VAD到达平衡时，途径I所得混合气的密度为途径所得混合气密度的1/25在密闭的容器中，对于反响2SO2g+Q2g 2SO3g，SO2和O2起开始时分别为20mol和10mol；达平衡时SO2的转化率为80%。假设从SO3开始进行反响，在相同的温度下，欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同，那么起始时SO3的物质的量及其转化率为A10mol和10%B20mol和20%C20mol和40%D20mol和80%6. 在一定温度下，在定压容器a与定容容器b中，分别盛入体积比为1:3的N2和H2，开始时体积相同，到达平衡时,N2的转化率应该是A a大 B.b大 C.a、b一样大 D.不一定7、在一定条件下将含1molNH3的体积不变的密闭容器加热，发生反响2NH3N2+3H2，一段时间后到达平衡，此时NH3的体积分数为x%。假设在该容器中再参加1molNH3后密封，加热到相同温度，使反响到达平衡，设此时NH3的体积分数为y%,那么x和y的关系正确的选项是 A.xy B. xy C. x=y D. xy8、2022，广东恒温恒压下，在容积可变的容器中反响2NO2(g)=N2O4(g)到达平衡后，再向容器内通入一定量NO2，又到达平衡时N2O4的体积分数_A. 不变 B.增大 C.减小 D.无法判断9两个体积相同的定容的密闭容器A和B，在A中充入SO2和O2各1g，在B中充入SO2和O2各2g。加热到相同温度发生反响：2SO2+O22SO3(g)。对此反响到达平衡时，以下说法不正确的选项是A.反响速率A<BB.SO2的转化率A<B C.平衡时各组分含量A=BD.平衡时容器内压强A<B10在一固定体积的密闭容器中，参加2 mol A和1 mol B发生反响：2A(g)+B(g)C(g)+2D(g)，到达平衡，c的浓度为w mol/L。假设维持容器体积和温度不变，以下四种配比作为起始物质，达平衡后，c的浓度仍为w mol/L的是A.4 mol A +2 mol B B.1 mol A+0.5 mol B+0.5 mol C+1 mol DC.3 mol C+1 mol D +1 mol B D.3 mol C+1 mol D11、对于可逆反响：4A气 + 5B气4C气+ 6D气，在某温度下，一固定容积容器中充入 2 mol A 和 2.5 mol B 开始反响，达平衡后，C的物质的量浓度为 W mol/L，假设在相同温度下，向此容器内充入以下物质开始反响，平衡后C的物质的量浓度仍为 W mol/L的是：A、4 mol A + 5 mol B B、2 mol A + 2.5 mol B + 2mol C + 3 mol DC、2 mol C + 3 mol D D、1 mol A+1.25 mol B + 1molC + 1.5 mol D12在一恒定容积的容器中充入4 mol A和2 mol B发生如下反响：2AgBg= xCg，到达平衡后，C的体积分数为W%。假设维持容积和温度不变，按1.2 mol A、0.6 mol B和2.8 mol C为起始物质，到达平衡后，C的体积分数仍为W%，那么x的值为 A.只能为2 B.只能为3 C.可能为2，也可能为3 D.无法确定13、在一个真空固定体积的密闭容器内，充入10molN2和30molH2，发生合成氨反响：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，在一定温度下到达平衡，H2的转化率为25%。假设在同一容器中充入NH3，欲到达平衡时的各成份的百分含量与上述平衡时相同，那么起始时充入的NH3的物质的量和到达平衡时NH3的转化率是 A、15mol 25% B、20mol 50% C、20mol 75% D、40mol 80%14、在一个固定容积的密闭容器内，发生反响：3X(g)2Y(g)xZ(g) 。假设初始时参加3mol的X，2mol的Y，那么反响到达平衡时，Z 的百分含量为W%；维持温度和容器的体积不变，假设初始时参加的物质为0.6molX，0.4molY，0.8molZ，反响到达平衡时，Z的百分含量仍为W%。那么x的值可以是：A、1 B、2 C、5 D、615. 在某固定容积的密闭容器中，存在以下化学平衡. A BC，在温度不变的条件下，向容器中再充入一定量的A物质，重新到达平衡时，判断在以下情况下有关物质量的变化趋势在以下空白中填写“增大“减小或“不变1当a=b+c时，B的物质的量分数_。2当ab+c时，A的物质的量分数_。16恒温恒压下，在一个容积可变的容器中发生如下反响：A(g)+B(g) C(g)，(1)假设开始放入1molA和1molB，平衡时生成amolC，这时A的物质的量为_mol。(2)假设开始时放入3molA和3molB，达平衡时生成C的物质的量是_mol。17在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里。发生如下反响：2SO2O2 2SO3当此反响进行到一定程度时，反响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,分别代表初始参加的SO2、O2、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，才能保证到达平衡时，反响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，请填写以下空白：<1>假设a0 b0 那么c_<2>假设a0.5 那么b_ 和c_ <3>a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式来表示,其中一个只含a和c，L另一个只含b和c) _ _18、保持一定温度、压强，在一容积可变的密闭容器中进行反响:4A(气) + 5B(气)4C(气) + 6D(气)，参加4molA和5molB时，到达平衡后生成SmolC。在相同条件下，如果a、b、c、d分别表示初始时参加的A、B、C、D的物质的量(mol)，假设要到达平衡后生成SmolC，且保持反响平衡混合物中各组分质量分数不变，那么a、b、c、d 取值须满足的条件是： (1)假设a=0,b=0时，那么c应等于，d应等于； (2)假设a=1mol,b=1.25mol时，那么c应等于，d应等于； (3)a、b、c、d取值须满足的一般条件是： 用方程式表示，其中一个只含 a和c，另一个只含b和d：_，_。19恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应： A气+B气 C气1假设开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为mol。2假设开始时放入3 molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为mol。3假设开始时放入xmolA，2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，那么x=mol，y=mol。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假设在3的平衡混合物中再参加3molC，待再次到达平衡后，C的物质的是。II假设维持温度不变，在一个与1反响前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反响。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。20、 在一定温度下，将2molN2和6molH2充入固定体积的密闭容器中，发生如下反响：N2气+3H2气2NH3气，到达平衡后，假设保持温度不变，令a、b、c分别为初始参加的N2、H2、NH3的物质的量，重新建立平衡，混合物中物质的量仍和上述相同。请填空：1假设a=0,b=0，那么c=_；2假设a=1,c=2，那么b=_；3a、b、c取值必须满足的一般条件是用两个式子表示：其中一个只含a和c，另一个只含b和c_、_；21、有密闭容器A和B，A保持恒压，B保持恒容，起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为2:1的等量的SO2与O2，发生2SO2+O22SO3的反响，并到达平衡，那么填>、=、<,逆、正或不变1SO2的转化率(A)_ (B)2起始时两容器的反响速率v(A)_v(B),反响过程中反响速率v(A)_v(B)3到达平衡时，分别通入等量的Ar气，A中平衡向_反响方向移动，B中的化学反响速率_22、温度一定，在一个密闭容器内，发生合成氨反响：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。假设充入1molN2和3molH2，反响到达平衡时NH3的体积百分含量为W%。假设改变开始时投入原料的量，参加amolN2，bmolH2，cmolNH3，反响到达平衡时，NH3的体积百分含量仍为W%，那么： 假设温度、容器体积恒定 a=b=0， c=假设温度、压强恒定 a b = 0 ， c = 假设温度、容器体积恒定 a = 0.75 ， b = ， c = 假设温度、压强恒定 a = 0.75， b = ， c = 假设温度、压强恒定，那么 a、b、c之间必须满足的关系是 19.11a 23a 32 33a 丁假设，B的物质的量小于2mol； 假设，B的物质的量等于2mol；假设，B的物质的量大于2mol 4 5乙 因为5小题中容器容积不变，而1小题中容器的容积缩小，所以5小题的容器中的压力小于1小题容器中的压力，有利于逆向反响，故反响到达平衡后。20答案 14 23 3a+c/2=2 b+3c/2=621答案 ：1> 2=、 > 3逆、不变