2022年等效平衡例题解析.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载等效平稳一、等效平稳的原理在肯定条件（定温、定容或定温、定压）下,只是起始加入情形不同的同一可逆反应达到平稳后, 任何相同组分的物质的量分数 等效平稳；二、等效平稳的建立（或体积分数） 均相同, 这样的化学平稳互称化学平稳状态的建立与条件（如浓度、温度、压强等）有关,而与建立平稳时的途径无关,因而同一可逆反应,从不同的状态开头,只要达到平稳时的条件（浓度、温度、压强等）完全相同,就可形成等效平稳；如常温常压下,可逆反应：2SO 2 + O 2 2 SO 3 2mol 1mol 0 0 0 2mol 1mol 0.5mol 1mol 从正反应开头,从逆反应开头,从正、逆反应同时开头,由于、三种情形假如按方程式的化学计量数比折算成同一方向的反应物,等如将、折算为 ,因此三者为等效平稳；三、等效平稳的规律 1、 定温、定容条件下的等效平稳对应各组分的物质的量均相类： 在定温、 定容条件下, 对于反应前后气体化学计量数 不相等 的可逆反应,只转变起始时加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量,所得反应物（或生成物）的物质的量与原起始量对应相同,就两平稳等效；名师归纳总结 类：在定温、定容条件下,对于反应前后气体化学计量数相等 的可逆反应,第 1 页,共 7 页只转变起始时加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载物质的量, 所得反应物（或生成物）效；的物质的量之比与原起始量之比对应相同,就两平稳等2、 定温、定压条件下的等效平稳在定温、 定压条件下, 对于反应前后气体化学计量数任意型 的可逆反应, 只改变起始时加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质 的量,所得反应物（或生成物）的物质的量之比与原起始量之比对应相同,就两平稳等效；四、等效平稳的解题思想 极值法 无论平稳从哪个方向建立,在判定时,都可以依据题给条件,把生成物全部推算 成反应物或把反应物全部推算成生成物,再与平稳开头时加入的物质的量相比较；= 推算公式是： 某反应物的物质的量变成生成物而消耗了该反应物的物质的量 原先该反应物的物质的量 懂得了上述等效平稳的概念和建立方法,就能顺当应用到实际的解题中；五、等效平稳的应用 等效平稳的应用通常有三类,第一类是转变起始加入量,其次类是反应物分批加入,第三类是等效平稳的综合应用,现就此例析如下；1、转变起始加入量时有关等效平稳的运算 转变起始加入量判定平稳时体积分数的大小例1（2005 年江苏化学卷,18 题）肯定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应：名师归纳总结 2Ag+Bg3Cg ,如反应开头时充入2molA 和2molB ,达到平稳后A 的体积分数为a% ；第 2 页,共 7 页其他条件不变时,如按以下四种配比作为起始物质,平稳后A 的体积分数大于a% 的是 A、2molC B、2molA 、1molB 和1molHe （不参与反应）C、1molB 和1molC D、 2molA 、3molB 和 3 molC 解析： 此题考查了上述“ 定温、 定容 ” 条件下的等效平稳规律中的第2类等效平稳问题；第一把各选项中的C 都折算成 A 和 B,再与题干相比较； 选项 A 中把 “2molC ”完全转化为 “4/3molA- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载和2/3molB ”,可 设想 分两步进行,第一次先加入4/3molA 和4/3molB ,与题干中比例一样,与原平稳等效,平稳后 A 的体积分数为 a% ,其次次再移走 2/3molB ,会使平稳逆向移动,A 的物质的量增加（但总物质的量减小）,故平稳后 A 的体积分数大于 a% ；选项 B 中所充入的 “1molHe ” 不能转变各组分分压,对平稳无影响,只需分析加入“2molA 、1molB ”的情形即可,其分析原理与选项 A 类似,故平稳后 A 的体积分数也大于 a% ；选项 C 中把 “1molB和1molC ” 完全转化为 “4/3molA 和5/3molB ”,也可假设分批加入,第一次先加入 4/3molA和4/3molB ,与原平稳等效,平稳后 A 的体积分数为 a% ,其次次再加入 1/3molB ,会使平衡正向移动, A 的物质的量减小（但总物质的量增加）,故平稳后 A 的体积分数小于 a% ；选项 D 中把 “ 2molA 、3molB 和3 molC ” 完全转化为 “ 4molA 和 4molB ”,与原平稳等效,平衡后 A 的体积分数为a% ；故符合题意的为AB ；转变起始加入量时运算平稳时物质的量浓度大小例22004 年北京理综卷,14题在肯定温定容的密闭容器中有如下平稳：H2g+I 2g 2HIg ,已知 H2和 I2的起始浓度均是 0.10mol/L ,达到平稳时 HI 的浓度为 0.16 mol/L ,如H2和 I2的起始浓度均变为 0.20mol/L 时,就平稳时的 H2浓度 mol/L 是 （）A、0.16mol/L B、0.08mol/L C、0.04mol/L D、0.02mol/L 解析 此题仍运用等效平稳规律处理,仍假设第一种情形的反应体系的体积为 VL ,其次种情况的反应体系的体积为 2VL ,就在等温条件下,两者建立等效平稳；其中 H 2的平稳浓度相同,为 0.02mol/L （由第一种情形平稳时,HI 浓度为 0.16mol/L ,可推知 H 2转化浓度为0.08mol/L ,就剩余浓度为 0.02mol/L 得）；这样,由其次种情形的反应体积为 2VL 压缩到 VL时,平稳不移动,但 H2、I2和 HI 的浓度均增大 2倍,所以 H 2的平稳浓度就为 0.04mol/L ；应选 C；利用等效平稳争论可逆反应化学计量数名师归纳总结 例3、在一固定体积的密闭容器中,充入2molA 和1molB ,发生反应 2Ag+BgxCg ,第 3 页,共 7 页达平稳后, C 的体积分数为W% ,如维护容器容积和温度不变,按0.6molA 、0.3molB 和1.4molC 为起始配比投入,达平稳后,C 的体积分数也为W% ,就 x 的值为（）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A、1 B、2 学习好资料欢迎下载C、 3 D、 4 解析 看题意多数同学认为这是“恒温恒容 ”条件下的等效平稳问题,常用极端假设法,即完全推算到 A、B 这两种反应物一端,即有 然而仍应考虑到等效平稳的另一种情形,0.6+1.4 ×2/x=2 ,或 0.3+1.4 ×1/x=1 ,得 x=2 ,应选 B；即定温、 定容条件下对于反应前后气体化学计量数不变的可逆反应,只要反应物（或生成物）的物质的量之比与原起始量之比对应相同,就两 平稳等效,即为当 x=3 时的情形,因此此题正确答案应为 B、C；2、反应物分批加入时有关等效平稳的运算 反应物分批加入时判定平稳移动方向 例4（2003年全国新课程卷, 12题）某温度下,在一容器可变的容器中,反应 2Ag+Bg2Cg 达到平稳时, A、B 和 C 的物质的量分别为4mol 、2mol 和4mol ；保持温度和压强不变,对平稳混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平稳右移的是（）A、均减半 B、均加倍 C、均增加 1mol D、均减小 1mol 解析 此题考查了上述规律中“ 定温、定压 ” 条件下的等效平稳问题；选项 A、B 中三者比例为2：1：2,与题中比例一样,为等效平稳,平稳不移动；C 可设想为两步加入,第一次加入1molA 、0.5molB 、1molC ,此时平稳不移动,其次次再加入 0.5molB （此法与一次性各加入1mol 等效）,提高反应物 B 的浓度,平稳向右移动；D 中均减小 1mol ,也可设想为两步进行,先将 A 减小 1mol ,B 减小 0.5mol ,C 减小 1mol ,此时平稳不移动, 再将 B 减小 0.5mol ,降低反应物B 的浓度,平稳向左移动,故此题应选C；反应物分批加入时判定平稳时体积分数的大小例5（2004 年广东化学卷, 5题）在恒温时, 一固定容积的容器内发生如下反应：2NO 2gN2O4g达到平稳时,再向容器中通入肯定量的比, NO 2体积分数（）NO 2,重新达到平稳后,与第一次平稳时相名师归纳总结 A、不变B、增大C、减小D、无法判定第 4 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载只放入 NO 2其物质解析 有关 “等效平稳 ” 问题,一般都假设过程：设原平稳在建立前初始时,的量是 amol ,此时容器的体积为 VL,再加入的 NO 2是 namol ,此时容器的体积为 1+nVL ,两种情形下在等温等压条件下建立的平稳状态是相同的（即等效平稳）,此时 NO 2的体积分数相同；再把容器的体积由1+nVL 压缩为 VL 时（由于题设条件是等温等容,所以需把假设过程的虚设体积复原至原体积）,该可逆反应的原平稳会发生正向移动,再建立新的平稳状态,此时反应物 NO 2的体积分数会比原平稳减小；故应选 C；3、等效平稳的综合应用例6（2003 年江苏化学卷, 26 题） . 恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应： Ag+Bg Cg amolC ,这时 A 的物质的量为如开头时放入1molA 和1molB ,到达平稳后,生成mol ；如开头时放入 3molA 和3 molB ,到达平稳后,生成 C 的物质的量为 mol ；如开头时放入 xmolA 、2 molB 和1molC ,到达平稳后,A 和 C 的物质的量分别是 ymol和3amol ,就 x = mol ,y = mol 平稳时, B 的物质的量（选填一个编号） ；（甲）大于 2mol （乙）等于 2mol （丙）小于 2mol （丁）可能大于,等于或小于 2mol 作出判定的理由是；如在的平稳混合物中再加入 3molC ,待再次达到平稳后,C 的物质的量分数是；. 如维护温度不变, 在一个与反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应；开头时放入 1molA 和1molB 到达平稳后生成bmolC ；将 b 与小题中的a 进行比较（选填一个编号） ；（甲） ab （乙） a b （丙） a=b （丁）不能比较 a 和 b 的大小名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 作出此判定的理由是学习好资料欢迎下载；解析 此题综合考查了恒容和恒压两种情形下的等效平稳；中的后三问都是考查恒温、恒压下的等效平稳；、由反应 Ag+Bg Cg 知,反应到达平稳后, 如有 amol 的 C 生成,就必有 amol的 A 消耗,此时剩余A 的物质的量为（1a）mol ；起始量改为 3molA 和3 molB ,相当于 3个1molA 和1molB ,或懂得为需将容器扩大为原先的3倍,才可保持恒温、恒压；依据第问答案,C 的物质的量为 3amol ；因而可确定,在定温定压的条件下起始量为 3molA 、 3molB 和0molC 与 1molA 、1molB 和0molC 为等效平稳；所以这两种状态达到平稳时 C 的体积分数肯定相同,因而状态下,A、B、C 的物质的量都是状态下的 3倍；将状态与状态看成是等效平稳,把 x+1molA 、3molB 、0molC ,故可求出xmolA 、 2 molB 和 1molC 全部转换成反应物,为 x=2mol ,平稳时 A、B、C 的物质的量与状态相同,故反应后 A 的物质的量 y=3 3amol , B 的物质的量为 33amol ,而 3 3a 与2大小比较,完全取决于 a 的数值；如 a1/3 ,就 nB 2mol ；如 a=1/3 ,就 nB=2mol ；如 a1/3 ,就 nB 2mol ,故答案为 “丁” ；依据化学方程式,状态中,2molA 、2molB 和1molC 等效于 3molA 、 3molB 和0molC ,在此平稳混合气体中再加入3molC ,相当于 6molA 、 6molB 和 0molC ,达到平稳时C 的物质的量分数是多少,依据上述规律,应与 相同；1molA 、1molB 和0molC 中的 C 的物质的量分数Ag + Bg Cg 起始量：1mol 1mol 0mol 平稳量：1amol 1amol amol 故 C 的物质的量分数为 a/2 a；是考查恒温、恒容下的等效平稳；名师归纳总结 因此时容器的容积不变,而中容器的容积缩小,小题中容器相当于在的基础上减小第 6 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载压力,使所给平稳向逆反应方向移动,故反应达到平稳后ab,故答案为（乙） ；答案 （1a）3a 2 33a 丁理由如 3a 1,B 的物质的量小于 2mol ；如3a=1 ,就 B 的物质的量等于 2mol ；如 3a 1,就 B 的物质的量大于 2mol ；a/2 a （乙）由于小题中容器的容积不变,而中容器的容积缩小,所以小题的容器中的压力小于小题容器中的压力,有利于逆向反应,故反应达到平稳后 ab；启示 解此类题目第一判定是否是等效平稳,是什么条件下（恒容与恒压）的等效平稳,然后依据解等效平稳的方法解题,即恒容时必需遵循物料守恒,恒压时必需遵循换算后一边反应物质的物质的量之比与原平稳相同；等效平稳问题充分考查了同学思维的严密性、整体性、敏捷性、深刻性等；名师归纳总结 - 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