《怎样分析等效平衡题型》+论文

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1、怎样分析等效平衡题型江西省宜黄一中邮编344400洪秋兰什么叫等效平衡？在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)，对于同一个可逆反应，以不同的投料方法进行反应若达到平衡时，相同组分在混合物中的百分数(体积、物质的量、质量百分数)相等这样的化学平衡互称为等效平衡。等效平衡的规律：恒温恒容条件下，对于反应aA(g)+b(B)gcC(g)+dD(g)(1)当a+bHc+d时，只要能通过可逆反应的化学计量系数把不同投料方式换算成同一种投料方式,则它们互称为等效平衡。(2)当a+b二c+d时，只要投料反应物(或牛成物

2、)的物质的量之比与原平衡相同则它们互为等效平衡。恒温恒压下对于aA(g)+b(B)cC(g)+dD(g)反应，当a+b二c+d与a+bHc+d时等效'卜衡的条件:改变起始加入物质的物质的量，只要按化学计量数换算成同一半边物质的物质的虽Z比与原平衡相同，则它们互为等效平衡。例题分析例题1某温度时在1L密闭容器中加入ImolNo和3molH2,当反应N2+3H22NFL达到平衡时，混合气体中的N2、H2、NH3分别为Amo］、Bmol.CmoU保持温度不变,只改变加入的起始物的量,仍维持A、B、C的值不变

3、,则2、比、N&的加入量分别用X、Y、Z表示时，应满足的条件是:(1)若X=0,Y二0,贝IJZ二o(2)若X二0.75mol,则y二,Z二(3)x、y、z应满足的一般条件，请用x、y、z的方程式表示。分析(1)外界条件相同时，无论反应从反应物开始还是从生成物开始，只要按反应方程式中的化学计量数的比例关系改变起始物质，达到平衡时，各物质的量浓度应是相同的，本问题小超始投料为ImolN》和3molH2,相当于投料2molNH3,故知x二0,y二0时z二2.(2)改变起始物的加入量，要维持平衡时A、B、C

4、的值不变，已知从正反应进行，相当于3molH2和lmolN-2始,若反应从逆反应开始,则NH3的物质的量应为2mol,现知x=0.75mol,假定是由逆反应开始的,即用NH?分解生成的,则同时必须生成也：3X0.75=2.25mol,即y=2.25mol,已分解的NH3为2X0.75=1.5mo1,余NH3为2-1.5=0.5mol即Z二0.5mol0(3)综上分析，知含x、y、刁的方程式可写出多个，假定反应正向进行，则可将NHs的量Z转换成起始量：比和血假定反应逆向进行，则可将N?和比转化为NHs的

5、量，具体分析为:3H2+N2=2NH3状态1310状态2yXZ37状态3yH—zxH—0•22状态400"2x（或z+才刃状态500233上述5种状态平衡时均可维持血、出、NH：,的量分别为A、B、Cmol故得3=y+-Z,l=x+-:。3'22（状态1与状态3同）。2=^+2x,2=^+-y（状态4与状态5同）2解：（1）Z=2（2）y=2.25mol,z=0.5mol（3）兀+二=l,y+二z=3或z+2x=2,z+—y=2293例题2,在一个固定体积的密闭容器屮，保持一定温度，进行以下反应：比@

6、）+场仗）2HBg已知加入molH2和2加皿^时，达到平衡后生成amolHBr（见下表“已知”项）。在相同条件下,几保持平衡时各组分的质量分数不变，对下列编号（1）—（3）的状态，请填写表中空白：编号起始状态（mol）平衡吋HBr的物质的量（mol）H2Br?HBr已知120A1240210.5a3mN(n>2m)在分析中要注意到题设情景：（1）容器体积固定；（2）反应比@）5@）2HBr（g）是一个气体体积不变的反应（压强将不影响平衡）；（3）编号（1）——（3）和已知状态达到相同的平衡状态（各组

7、分的质量分数不变）；（4）达平衡时HBr在混合气体屮的含量为邑（由已知状态推导）。这样对于编号（1）起始状态相对于已知情3况相当于压强增大一倍。因此平衡不移动，达平衡时厂的量可以由：亠=巴（反应前、后气体2+43总量不变）得：x=2a.对于编号（2）,可以先由平衡时HBr的含量不变,设体系中总的物质的量为y,则:0.5aa（—八=—y=1）再養合等效代换（按方程式系数关系），相当于厂起始为0吋，H“Be各为0.5mol,这样,为满足气体物质的总量为1.5叱1和当起始HBr为0,H2:Br2=l:2（已

8、知起始状态）只能是出为0（0.5-0.5=0）,为0.5mol（1-0.5二0.5）。编号（3）,先设厂起始量为x,平衡量为y,通过等效代换转换为如下状态：禺为",晒为+S此时恣冷*2（皿）混合气总物质的量：m+n+2(h一2m)=3(n一in)平衡混合气中HBr含量：一—=-3(n+m)3y=a(n-m)](答案)编号起始状态(mol)平衡时HBr的物质的量(mol)HaBr2HBr已知120A1240200.510.5a3mN(n>2m)2(n-2m