高二选修化学反应原理等效平衡专题突破

等效平衡专题突破 一、等效平衡状态含义 1、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。 2、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。 3、等效平衡规律 mAgnBg pCgqDg 条件 反应前后气体分子数关系 等效条件 结果 恒温恒容 不相等 mn≠pq 极限转化后对应物质的物质的量相等 两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同 相等 mn＝pq 极限转化后对应物质的物质的量比值相等 两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化 ，不一定相等 恒温恒压 不相等或相等 极限转化后对应物质的物质的量比值相等 两次平衡时各组分百分含量、c相同，n同比例变化 二、典例精析和变式演练 （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）3H2g 2NH3g 。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。 已知 编号 起始状态物质的量（mol） 平衡时NH3物质的量 N2 H2 NH3 1 4 0 a ① 1.5 6 0 1.5 a ② 0 0.5 1 0.5 a ③ 1 5 2 2 a 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，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b molC。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） 1a（2） 3a（3） 2 33a D a的范围为0a1，但33a的范围只能确定在0～3之间，不能确定与2的关系。（4） a/（2a）（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ab 解析（1） A（ g） ＋ B（g） C（g） 平衡前 1 1 0 变 化 a a a 平衡后 1a 1a 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3a mol （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 ＝ 33a （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 66a 6a 6a C的物质的量分数为 6a[（66a）＋（66a）＋6a]＝a/（2a） 因百分含量不变，也可由（1）计算。 练习1、在一个活塞式的反应容器中，通入2molSO2和1molO2，于932K下发生化合反应并达到平衡，在保持恒温、恒压的条件下，再通入2molSO2和1molO2，下列叙述的内容完全正确的是（ ） A．V正增大，V逆减小，平衡向正反应方向移动，SO3的百分含量增加 B．V正增大，V逆不变，平衡向正反应方向移动，SO3的百分含量增加 C．V正增大，V逆增大，