高中化学等效平衡解题技巧.pdf

.化学等效均衡解题技巧 一、观点 在必定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反响系统，不论是从正反响开始，仍是从逆反响开始，在达到化学均衡状态时，任何同样组分的含量（体积分数、物质的量分数等）均同样，这样的化学均衡互称等效均衡（包含“同样的均衡状态”）。观点的理解：（1）外界条件同样：往常能够是恒温、恒容，恒温、恒压。（2）“等效均衡”与“完整同样的均衡状态”不一样：“完整同样的均衡状态”是指在达到均衡状态时，任何组分的物质的量分数（或体积分数）对应相等，而且反响的速率等也 同样，但各组分的物质的量、浓度可能不一样。而“等效均衡”只需求均衡混淆物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应同样，反响的速率、压强等能够不一样。（3）均衡状态只与始态相关，而与门路没关，（如：不论反响从正反响方向开始，仍是从逆反响方向开始投料是一次仍是分红几次反响容器经过扩大减小或减小扩大的过程，）只需开端浓度相当，就达到同样的均衡状态。二、等效均衡的分类 在等效均衡中比较常有而且重要的种类主要有以下三种：I 类：恒温恒容下 关于反响前后气体体积发生变化的反响来说（即 V 0 的系统）：等价转变后，对应各物质开端投料的 物质的量 与原均衡开端态 同样。II 类：恒温恒容下 关于反响前后气体体积没有变化的反响来说（即 V=0 的系统）：等价转变后，只需反响物（或生成物）的 物质的量的比率 与原均衡开端态同样，两均衡等效。III 类：恒温恒压下 关于气体系统等效转变后，只需反响物（或生成物）的 物质的量的比率与原均衡开端态同样，两均衡等效。解题的重点，读题时注意勾勒出这些条件，分清类型，用相应的方法求解。我们常采纳“等价变换”的方法，剖析和解决等效均衡问题 三、例题分析 I 类：在恒温恒容下，关于化学反响前后气体体积发生变化的可逆反响，只改变开端加入物质的物质的量，假如经过可逆反响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均衡同样，则两均衡等效。例 1：在必定温度下，把 2 mol SO2 和 1 mol O2 通入必定容积的密闭容器中，发生以下反 应，当此反响进行到必定程度时反响混淆物就处于化学均衡状态。此刻 该容器中保持温度不变，令 a、b、c 分别代表初始时加入的 的物质的量（mol），假如 a、b、c 取不一样的数值，它们一定知足必定的互相关系，才能保证达到均衡状态时，反响混淆物中三种气体的百分含量仍跟上述均衡完整同样。请填空：（1）若 a=0，b=0，则 c=_。（2）若 a=0.5，则 b=_，c=_。（3）a、b、c 的取值一定知足的一般条件是 _，_。（请用两个方程式表示，此中一个只含 a 和 c，另一个只含 b 和 c）分析：经过化学方程式：能够看出，这是一个化学反响前后气体分子 数不等的可逆反响，在定温、定容下成立的同一化学均衡状态。开端时，不论如何改变 的物质的量，使化学反响从正反响开始，仍是从逆反响开始，或许从正、逆反 应同时开始，它们所成立起来的化学均衡状态的成效是完整同样的，即它们之间存在等效均衡关系。我们常采纳“等价变换”的方法，剖析和解决等效均衡问题。;.（1）若 a=0，b=0，这说明反响是从逆反响开始，经过化学方程式 可 以看出，反响从 2 mol SO3 开始，经过反响的化学计量数之比换算成 和 的物质的量（即 等价变换），恰巧跟反响从 2 mol SO 2 和 1 mol O 2 的混淆物开始是等效的，故 c=2。（2）因为 a=0.52，这表示反响从正、逆反响同时开始，经过化学方程式 能够看出，要使 0.5 mol SO 2 反响需要同时加入 0.25 mol O 2 才能进行，经过反响的化学 计量数之比换算成 SO3 的物质的量（即等价变换）与 0.5 mol SO3 是等效的，这时若再加入 1.5 mol SO3 就与开端时加入 2 mol SO 3 是等效的，经过等价变换可知也与开端时加入 2 mol SO 2 和 1 mol O 2 是等效的。故 b=0.25，c=1.5。（3）题中要求 2 mol SO 2 和 1 mol O 2 要与 a mol SO 2、b mol O 2 和 c mol SO 3 成立等效平 衡。由化学方程式 可知，c mol SO 3 等价变换后与 c mol SO 2 和 等 效，即是说，和 与 a mol SO2、b mol O 2 和 c mol SO3 等效，那么也 就是与 2 mol SO 2 和 1 mol O 2 等效。故有。II 类：在恒温恒容下，关于反响前后气体体积不变的可逆反响，只需反响物（或生成物）的物质的量之比与原均衡同样，则两均衡等效。例 2：在一个固定容积的密闭容器中，保持必定的温度进行以下反响：已知加入 1 mol H 2 和 2 mol Br 2 时，达到均衡后生成 a mol HBr（见下表已知项），在同样条件下，且保持均衡时各组分的体积分数不变，对以下编号的状态，填写下表中的空白。分析：在定温、定容下，成立起化学均衡状态，从化学方程式 能够看出，这是一个化学反响前后气体分子数相等的可逆反响。依据“等价变换”法，经过反响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均衡同样，则达到均衡后与原均衡等效。;.因为标准项中 n（开端）：n（开端）：n（HBr 均衡）：，将（2开端）=1 2 a n H=2 mol，（Br 2 开端）=4 mol，代入上式得 n（HBr 均衡）。n 均衡）=2a ，n（2 开端）参照标准项可知，n（HBr=0.5a mol，需要 n（2 开端）=0.5 mol Br H =1 mol，n（HBr 开端）=0 mol。而此刻的开端状态，已有 1 mol HBr，经过等价变换此后，就相当于开端时有 0.5 2 和 0.5 mol Br 2 的混淆物，为使 n（2 开端）：n（Br 2开端）：mol H H =1 2，则需要再加入 0.5 mol Br2 就能够达到了。故开端时 H2 和 Br2 的物质的量应为 0 mol 和 0.5 mol。设开端时 HBr 的物质的量为 x mol，变换成 H2 和 Br2 后，则 H2 和 Br2 的总量分别为（）mol 和（）mol，依据，解得。设均衡时 HBr 的物质的 量为 y mol，则有，解得。III 类：在恒温恒压下，改变开端时加入物质的物质的量，只需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均衡同样，达到均衡状态后与原均衡等效。例 3：以下图，在必定温度下，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，容器中发生以下反响：（正反响放热），若反响达到均衡后，测得混淆气体的体积为 7 体积。据此回答以下问题：（1）保持上述反响温度不变，设 a、b、c 分别代表初始加入的 N2、H2 和 NH3 的体积，假如反响达到均衡后混淆气体中各气体的体积分数仍与上述均衡同样，那么：若 a=1，c=2，则 b=_。在此状况下，反响开端时将向 _（填“正”或 “逆”）反响方向进行。若需规定开端时反响向逆反响方向进行，则 c 的取值范围是 _。（2）在上述装置中，若需控制均衡后混淆气体为 6.5 体积，则可采纳的举措是 _，原由是 _。分析：（1）化学反响：在定温、定压下进行，要使均衡状态与原平 衡状态等效，只需开端时 就能够达到。已知开端时各物质的体积分别为 1 体积 N2、b 体积 H2 和 2 体积。依据“等价变换”法，将 2 体积 经过反响的化学计量数之比换 ;.算成 和 的体积，则相当于开端时有（1+1）体积 和（b+3）体积，它们的比值为 ，解得 b=3。因反响前混淆气体为 8 体积，反响后混淆气体为 7 体积，体积差为 1 体积，由差量法可 解出均衡时 为 1 体积；而在开端时，的体积为 c=2 体积，比均衡状态时大，为达到 同一均衡状态，的体积一定减小，所以均衡逆向挪动。若需让反响逆向进行，由上述所求出的均衡时 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 完整反响时产生的 的体积，即为 4 体积，则 。（2）由 6.5b（乙）ab，即应填（甲）。高考题 1、（2007 四川高考）向某密闭容器中充入 1 mol CO 和 2 mol H 2O(g)，发生反响 CO H2 O(g)CO2 H 2 当反响达到均衡时，CO 的体积分数为 x。若保持容器的体积和温度不变，开端物质按以下四种配比 充入该容器中，达到均衡时 CO 的体积分子大于 x 的是 A、0.5mol CO 2mol H 2O(g)1mol CO 2 1mol H 2 B、1mol CO 1mol H 2O(g)1mol CO 2 1mol H 2 C、0.5mol CO 1.5mol H 2O(g)0.4mol CO 2 0.4molH 2 D、0.5mol CO 1.5mol H 2O(g)0.5molCO 2 0.5mol H 2 2、（2007 海淀一测）在必定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入 a mol NO 2，发生以下反响：2NO2（g）N 2O4（g）；H0。达均衡后再向容器中充入 amol NO 2，再次达到均衡后，与原均衡比较，下 列表达不正确的选项是 A 相对均匀分子质量增大 B NO2 的转变率提升 C NO2 的质量分数增大 D反响放出的总热量大于本来的 2 倍 3、（2007 苏州一检）已知甲为恒温恒压容器，乙为恒温恒容容器。初始时，两容器的温度、体积同样，两 容器中均充入 2molSO 2 和 lmolO 2，且发生反响为 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)；H0；当两容器都达到均衡后，为使二者中的 SO2 在均衡混淆物中的物质的量分数同样，以下举措中可行的是 A 向甲容器中再充人必定量的氦气 B向乙容器中再充人 2mol 的 SO3 气体 C适合降低乙容器的温度 D 减小甲容器的体积 4mol SO 2 与 2 mol O 2 的混淆气分别置于容积相等的甲、乙两容器中，发生反响：2SO3（g）；H1，B 的物质的量小于 2mol；若 3a=1，B 的物质的量等于 2mol;若 3a2/3m 9、A ;.题目要求：均衡时各组分含量都不变。应是等效均衡。此题的特色：反响前后气体的物质的量不变，如对系统加压（或减压），或许按比率加大（或减小）各反响物物质的量，均衡不会发生挪动，各物质的质量分数保持不变（浓度要发生改变），即此题中加入各物质假如完整转变为 Br 2 和 H2，只需知足 Br2 和 H2 的物质的量比为 21 就与原均衡同样。、（）a 10 1 25%（2）2 a 不变（）3 6 36.A 是由导热资料制成的密闭容器，B 是一耐化学腐化且易于传热的气球。封闭 K2，将等量且少许 的 NO2 经过 K1、K3 分别充入 A、B 中，反响开端时，A、B 的体积同样。(已知：2NO N O；H”、“V逆，x 的取值范围。(3)若要使右室反响开始时 V 正 V逆，x 的取值范围。39.（）以下图，甲、乙之间的隔板 K 和活塞 F 都可左右挪动，甲中充入 2molA 和 1molB，乙中充 入 2molC 和 1molHe，此时 K 停在 0 处。在必定条件下发生可逆反响：2A（g）+B（g）2C（g）；反响 达到均衡后，再恢复至原温度。回答以下问题：（1）可依据 现象来判断甲、乙都已达到均衡。（2）达到均衡时，隔板 K 最后逗留在 0 刻度左边 a 处，则 a 的取 值范围是。（3）若达到均衡时，隔板 K 最后逗留在左边刻度 1 处，则甲中 C 的物质的量为 mol，;.乙中 C 的转变率 50（填：、），此时，乙中可挪动活塞 F 最后逗留在右边刻度 处 （填以下序号：6 6 6）（4）若达到均衡时，隔板 K 最后逗留在左边刻度凑近 0 处，则乙中可挪动活塞 F 最后逗留在右边的刻度 不大于；若 K 最后逗留在左边刻度凑近 2 处，则乙中 F 最后逗留在右边的刻度不小于。（）若一开始就将 K、F 固定，其余条件均不变，则达到均衡时：（1）甲、乙中 C 的物质的量是（填：“甲乙”或“甲乙”或“甲乙”）；（2）测得甲中 A 的转变率为 b，则乙中 C 的转变率为；（3）假定乙、甲两容器中的压强比用 d 表示，则 d 的取值范围是。;.