资源描述
等效平衡问题
【复习目标】:
1.理解等效平衡的思想.
2.熟练应用等效平衡原理进行解题.
【活动过程】:
已知:在一定条件下(定温、定容或定温、定压),对同一可逆反应,虽然起始时加入物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的物质的量分数相同,这样的平衡称为等效平衡.
活动一:理解等效平衡的思想
Ⅰ.恒温恒容条件
1.在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一个固定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2+O22SO3,当此反应进行到一定程度时,反应混和物就处于化学平衡状态.现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol).如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同.请填写下列空白:
(1)若a=0,b=0,则c= .
(2)若a=0.5,则b= 和c= .
(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c): .
2.在一个盛有催化剂的固定容积的密闭容器中,保持一定的温度,发生反应
H2(g)+Br2(g) 2HBr(g),已知加入1molH2和2molBr2时,达到平衡后生成amolHBr,在相同条件下,保持平衡时各组分的物质的量分数不变,对①~③的状态,填写表中空白。
编号
起始状态物质的量
平衡HBr
物质的量
H2
Br2
HBr
1
2
0
a
①
2
4
0
②
1
0.5a
③
m
n(n≥2m)
Ⅱ.恒温恒压条件
3.某温度下,向某密闭容器中加入1molN2和3molH2,使之反应合成NH3,平衡后测得NH3的体积分数为m.若在恒温恒压条件下,只改变起始加入量,使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m.若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示应满足:
⑴若X=0、Y=0,则Z= .
⑵若X=0.75,则Y= ,Z= .
⑶X、Y、Z应满足的一般条件是 .
活动二:熟练应用等效平衡原理进行解题.
1.在一固定体积的密闭容器中加入2molA和1molB发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为w mol·L-1,若维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比方案作为反应物,达平衡后,使C的浓度仍为w mol·L-1的配比是( )
A.4 mol A+2 mol B B.3 mol C+1 mol D+2mol A+1 mol B
C.3mol C+1 mol D+1 mol B D.3 mol C+1 mol D
2.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B 和C的物质的量分别是4mol、2mol和4mol.保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是 ( )
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均减少1mol
3.在气相条件下(T=500 K),有相同体积的甲、乙两容器,甲容器充人1 g SO2、l gO2,乙容器充人2 g SO2、2g O2则下列叙述中正确的是 ( )
A.化学反应速率:乙>甲 B.平衡后SO2的浓度:乙>甲
C.SO2转化率:乙<甲 D.平衡后O2的体积分数:乙>甲
4.一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1molO2,发生下列反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后改变下述条件,SO3气体平衡浓度不改变的是( )
A.保持温度和容器体积不变,充入1mol SO2(g)
B.保持温度和容器内压强不变,充入1mol SO3(g)
C.保持温度和容器内压强不变,充入1mol O2(g)
D.保持温度和容器内压强不变,充入1mol Ar(g)
5.在一个固定容积的密闭容器中,加入mmol A、nmol B,发生下列反应:
mA(g)+nB(g)pC(g) 平衡时C的浓度是wmol/L,若容器体积和温度不变,起
始时放入amol A、bmol B、cmol C,若要平衡后C的浓度仍为wmol/L,则a、b、c应满足的
关系是( )
A.a︰b︰c=m︰n︰p B.a︰b=m︰n (ap/m)+c=p
C.(mc/p)+a=m,(nc/p)+b=n D.a=m/3,b=n/3,c=2p/3
6.在一恒定的容器中充入2molA和1molB发生反应:2A(气)+B(气)xC(气),到平衡后,
C的体积分数为W%:若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:0.6mol、B:0.3mol,
C:1.4mol充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为W%,则比值为:
A.只能为2 B.只能为3 C.可能是2,也可能是3 D.无法确定
7.在一固定容积的密闭容器中,保持一定条件下进行以下反应:X(气)+2Y(气)3Z(气),已知加入1 molX和3molY,达到平衡后,生成a mol Z.
(1)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2 mol X和6 mol Y,达到平衡后,Z的物质的量为 .
(2)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2 mol X和6mol Z,若要求在反应混合气体中Z体积分数不变,则还需加入Y mol.
(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入0.5molX,则需加入 mol Y, mol Z,才能使平衡时Z为0.9a mol.
8.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:A(g)+B(g) C(g)
(1)若开始时放入1 mol A和1 mol B,到达平衡后,生成a mol C,这时A的物质的量为 mol.
(2)若开始时放入3 mol A和3mol B ,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y mol和3a mol,则x= mol,y= mol.平衡时,B的物质的量 (选填一个编号)
(A)大于2 mol (B)等于2 mol
(C)小于2mol (D)可能大于、等于或小于2mol
作出判断的理由是 .
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是 .
(5)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。开始时放入1mol A和1molB到达平衡后生成b mol C。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:
活动一:
1.(1)c=2(2)b=0.25 c=1.5(3)a+c=2 b+1/2c=1
2.①2a ②0 0.5 ③2(n-2m) (n-m)a
3.(1)Z>0 (2)Y=2.25 Z>0 (3)Y=3X Z>0
课堂检测:
1.D C AB B BC C
7.(1)2a (2)8 (3)1.9 1.2
8.(1)1-a(2)3a(3)x=2 y=3-3a D 因为a的值可以大于、等于、小于1/3
(4)不变 (5)甲 等温等体积相当于在等温等压的基础上达到平衡时增大压强,平衡正移,C的物质的量增大。
3
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