高中化学专题—等效平衡详细讲解

高中化学专题—等效平衡详细讲解

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1、......高中化学专题—等效平衡详解一、概念。在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(包括“全等等效和相似等效”)。理解:(1)只要是等效平衡,平衡时同一物质的百分含量(体积分数、物质的量分数等)一定相同(2)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩

2、大—缩小或缩小—扩大的过程,)比较时都运用“一边倒”倒回到起始的状态进行比较。二、分类(一)全等等效和相似等效1、全等等效:一边倒后要和标准状态数值完全相同才能等效,达到平衡后,w%(百分含量,如质量分数、体积分数、物质的量分数等)、n(物质的量)、m(质量)、V(体积)等量完全相同。2、相似等效:一边倒后和标准状态数值成比例就可以等效,达到平衡后,w%一定相同,但n、m、V等量不一定相同但一定成比例。(二)具体分析方法针对反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),1、若m+n=p+q,则无论恒温恒容还是恒温恒压,都满足相似等效。例:对于反应H2

3、(g)+I2(g)2HI(g),在某温度下,向某一密闭容器中加入1molH2和1molI2,平衡时HI的浓度为a,HI的物质的量为b,则(1)若保持恒温恒容,开始时投入_______molHI,与上述情况等效(2)若保持恒温恒压,开始时投入_______molHI,与上述情况等效(3)若保持恒温恒容,开始时投入0.5molH2,还需要加入_______molI2和_______molHI,与上述情况等效(4)若保持恒温恒压,开始时投入4molHI,则平衡时,HI的浓度为_______,物质的量为_______2、若m+n≠p+q,(1)若恒温恒容,则满足

4、全等等效;(2)若恒温恒压,则满足相似等效。例:对于反应H2(g)+3N2(g)2NH3(g),在某温度下,向某一密闭容器中加入1molH2和3molN2,平衡时NH3的浓度为a,NH3的物质的量为b,则(1)若保持恒温恒容,开始时投入_______molNH3,与上述情况等效,平衡时NH3的浓度为_______,NH3的物质的量为_______;若保持恒温恒容,开始时投入0.5molH2,还需要加入_______molN2和_______molNH3与上述情况等效,平衡时NH3的浓度为_______,NH3的物质的量为_______;若保持恒温恒容,为

5、了达到与上述情况等效,NH3的物质的量的取值范围为_________________,平衡时NH3的浓度为_______,NH3的物质的量为_______(2)若保持恒温恒压,开始时投入_______molNH3,与上述情况等效;若保持恒温恒容,开始时投入0.5molH2,还需要加入_______molN2和_______molNH3与上述情况等效;参考材料......若保持恒温恒压,开始时投入4molNH3,平衡时NH3的浓度为_______,NH3的物质的量为_______三、典型例题例1、将6molX和3molY的混合气体置于密闭容器中,发生如下反

6、应:2X(g)+Y(g)2Z(g),反应达到平衡状态A时,测得X、Y、Z气体的物质的量分别为1.2mol、0.6mol和4.8mol。若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示,请回答下列问题:(1)若保持恒温恒容,且起始时a=3.2mol,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,则起始时b、c的取值分别为,。(2)若保持恒温恒压,并要使反应开始时向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的物质的量与平衡A相同,则起始时c的取值范围是。例2、将6molX和3molY的混合气体置于容积可变的密闭容器中,在恒温恒压发生如下反应:2X(g)+Y(g)2Z

7、(g),反应达到平衡状态A时,测得X、Y、Z气体的物质的量分别为1.2mol、0.6mol和4.8mol。若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示,若起始时a=3.2mol,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,则起始时b、c的取值分别为,。四、巩固练习1、在1L的密闭容器中通入2molNH3,在一定温度下发生下列反应:2NH3N2+3H2,达到平衡时,容器内N2的百分含量为a%。若维持容器的体积和温度都不变,分别通入下列初始物质,达到平衡时,容器内N2的百分含量也为a%的是()A.3molH2+1molN2B.2molNH3+1molN

8、2C.2molN2+3molH2D.0.1molNH3+0.95molN2+2.

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