2019高中化學(xué)第1部分小專題大智慧（四）等效平衡講義（含解析）蘇教版.docx

等效平衡(1)等效平衡問題可以用“三個兩”來概括或幫助我們記憶，即：“兩種反應(yīng)”(反應(yīng)前后氣體分子數(shù)可變的反應(yīng)和反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng))，“兩種條件”(恒溫恒容和恒溫恒壓)，“兩種等效”(投料相同和投料比相同)。(2)根據(jù)反應(yīng)條件(恒溫恒壓或恒溫恒容)以及可逆反應(yīng)的特點(反應(yīng)前后氣體分子數(shù)是否相等)，可將等效平衡問題分成三類：恒溫、恒容條件下，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的可逆反應(yīng)：只要改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，若通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量，若與原平衡相同，則兩平衡等效(即投料相同，此法又稱一邊倒法)。舉例：2A(g)B(g)3C(g)D(g)ABCD等效說明2 mol1 mol00互為等效平衡，表現(xiàn)在物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量濃度、組分百分含量(摩爾分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù))相同4 mol2 mol001 mol0.5 mol1.5 mol0.5 mol01 mol3 mol1 mol003 mol1 mol恒溫、恒容條件下，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)：只要換算到同一半邊時，反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量的比例與原平衡相等，則兩平衡等效(即投料比相同)。舉例：2A(g)B(g)3C(g)D(s)ABCD等效說明2 mol1 mol00互為等效平衡，表現(xiàn)在組分百分含量(摩爾分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù))相同4 mol2 mol001 mol0.5 mol1.5 mol0.5 mol01 mol3 mol1 mol003 mol1 mol恒溫、恒壓條件下，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)任意型的可逆反應(yīng)：只要按化學(xué)計量數(shù)換算到同一半邊后，各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相等，則兩平衡等效(即投料比相同)。舉例：2A(g)B(g)3C(g)D(g)ABCD等效說明互為等效平衡，表現(xiàn)在物質(zhì)的量濃度、組分百分含量(摩爾分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù))相同2 mol1 mol004 mol2 mol001 mol0.5 mol1.5 mol0.5 mol01 mol3 mol1 mol003 mol1 mol(3)三類等效平衡的比較：等效類型條件恒溫、恒容恒溫、恒容恒溫、恒壓起始投料“量”換算為同一半邊時，投料相同換算為同一半邊時，投料比相同換算為同一半邊時，投料比相同對反應(yīng)的要求任何可逆反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積相等任何可逆反應(yīng)平衡特點w相同相同相同c相同成比例相同(氣體)n相同成比例成比例1在恒溫恒容條件下有下列反應(yīng)：2A(g)2B(g)C(g)3D(g)?，F(xiàn)分別從兩條途徑建立平衡：()A和B的起始濃度均為2 molL1；()C和D的起始濃度分別為2 molL1和6 molL1。下列敘述正確的是()A()和()兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)各氣體的物質(zhì)的量分別相同B達到平衡時，()途徑混合氣體密度為()途徑混合氣體密度的2倍C()和()兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)各氣體的體積分數(shù)分別相同D達到平衡時，()途徑的反應(yīng)速率v(A)等于()途徑的反應(yīng)速率v(B)解析：選C化學(xué)方程式兩邊氣體的物質(zhì)的量相等，()和()是等效平衡，平衡時()中各氣體的物質(zhì)的量是()中的2倍，A、B錯誤，C項正確。平衡時，()的壓強小，反應(yīng)速率小，D項錯誤。2在一個固定體積的密閉容器中，加入2 mol A和1 mol B，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)B(g)3C(g)D(g)，達到平衡時，C的濃度為a molL1，若維持容器體積和溫度不變，按下列四種配比加入起始物質(zhì)，達到平衡后，C的濃度仍為a molL1的是()A4 mol A2 mol BB1 mol A1 mol B3 mol C1 mol DC3 mol C1 mol D1 mol BD3 mol C1 mol D解析：選D本題中的條件為恒容，反應(yīng)特點為非等體積反應(yīng)。此類題目的做法是運用“一邊倒”的方法全部轉(zhuǎn)化成反應(yīng)物或生成物，各物質(zhì)的物質(zhì)的量分別與起始狀態(tài)相同，達到的平衡即為等效平衡。 2A(g)B(g)3C(g)D(g) 2 1 0 0A項/mol 4 2 0 0 3 2 0 0 2 2 0 0 2 1 0 0則可選D。3某溫度下的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2M(g)N(g)2E(g)，若開始時只充入2 mol E(g)，達平衡時，混合氣體的壓強比起始時增大了20%；若開始時只充入2 mol M和1 mol N的混合氣體，則達平衡時M的轉(zhuǎn)化率為()A20%B40%C60% D80%解析：選C應(yīng)用三段式解題： 2M(g)N(g)2E(g)開始物質(zhì)的量(mol): 0 0 2改變物質(zhì)的量(mol): 2m m 2m平衡物質(zhì)的量(mol): 2m m 22m混合氣體的壓強比起始時增大了20%，得到1.2，解得m0.4，若開始時只充入2 mol M和1 mol N的混合氣體，和只充入2 mol E(g)，前后為等效平衡狀態(tài)，達到相同的平衡狀態(tài)。 2M(g)N(g)2E(g)反應(yīng)開始物質(zhì)的量(mol): 2 1 0改變量(mol): 1.2 0.6 1.2平衡物質(zhì)的量(mol): 0.8 0.4 1.2則達平衡時M的轉(zhuǎn)化率為：100%60%。4在一定溫度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一個固定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，當此反應(yīng)進行到一定程度時，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。現(xiàn)在該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量(mol)。如a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達到一定程度時，反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分數(shù)仍跟上述平衡時的完全相同，填寫下列空白：(1)若a0，b0，則c_；(2)若a0.5，則b_和c_；(3)a、b、c必須滿足的一般條件是：(請用兩個方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c)_、_。解析：運用等效平衡“一邊倒”法求解如下： 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)原始物質(zhì)的量/mol 21 0起始物質(zhì)的量/mol ab c等效起始的量/molac b 0故ac2