什么是等效平衡?

等效平衡原理 在一定条件下(定温、定压或定温、定容), 对于同一可逆反应,只要起始时加入物质的物 质的量不同,而达到平衡时,同种物质的物质的量或物质的量分数(或体积分数)相同,这样的平衡称为等效平衡。

相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反但是题目有点问题应开始,还是从逆反应开始,只要按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物,建立起的平衡状态都是相同的,这就是所谓等效平衡原理。

等效平衡原理及规律总结 等效平衡的三种类型等效平衡原理及规律总结 等效平衡的三种类型


等效平衡原理及规律总结 等效平衡的三种类型


当N2 1mol H2 3mol时与NH3 2mol 等效平衡

化学选修4(化学反应原理)中的等效平衡如何理解?

化学反应速率是描述化学反应快慢的一个物理量。影响化学反应速率的外界因素有浓度、压强、温度、催化剂。大家都很清楚:增大反应物浓度可以增加反应速率,增大压强(通过改变体积)可以增大反应速率,升高温度可以增大反应速率,使用催化剂可以增大反应速率(一般使用正催化剂)。反之亦然。

等效平衡成立条件:建立相同平衡或相似平衡与外界条件有关,一是恒温恒容,二是恒温恒压。

①在恒温、恒容下

只要能使各物质的初始物质的量分别相等,就可以建立相同平衡。两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等。只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡。即两平衡的关系是相等关系。两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等;而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例。

②在恒温、恒压下

只要使各物质初始浓度相等即可建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中各组分平衡时的物质的量浓度、物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对以上两种情况所涉及的某些平衡量间存在一定的对应关系.我们姑且把它叫做相似平衡.它们可能是相同平衡状态,但某些量存在倍数关系.应相等;每个平衡中,正、逆反应速率彼此相等;两平衡中正与正,反与反速率各自对应成比例;而两平衡中各组分平衡时的物质的量等对应成比例。

解等效平衡的题,有一种基本的解题方法——极限转换法。由于等效平衡的建立与途径无关,不论反应时如何投料,都可以考虑成只加入反应物的“等效”情况。所以在解题时,可以将所加的物质“一边倒”为起始物质时,只要满足其浓度与开始时起始物质时的浓度相同或成比例,即为等效平衡。但是,要区分“浓度相同”或“浓度成比例”的情况,必须事先判断等效平衡的类型。有了等效平衡类型和条件的判断,就可以采用这种“一边倒”的极限转换法列关系式了。

关于等效平衡

:C

加入NH3后,平衡向逆向移动,但各物质所占百分比不变,其实就相当于三种物质按1①固体、纯液体浓度均视为常数故固体和纯液体数量的增减对化学反应速率无影响。对化学平衡也无影响。:3:2的比例加,等同于增大压强。

如果是等体积,也就是容器不会变的话,平衡会逆向移动,因为NH3的浓度增大,根据勒夏特列原理,反应会向减小NH3浓度的方向进行.如果是等压的话,加入NH3平衡不会移动.

反应到达平衡后

等体积的情况下:加入NH3,反应向逆方向移动。

高中化学平衡问题

由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关。因而,同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同,则可形成等效平衡。

一下内容为我亲自所打,题也是自己出的。因为不是专业老师,所以表达可能不好,但是希望对你有用,实际上问你们老师是的

Qc=0.642/(1.68 ×0.162)=200/21<400/21.即Qc<K,所以平衡向正方向移动。同理压强减少1倍,各组分的浓度减少1倍,经过计算Qc>K,所以平衡向逆方向移动。 向平衡混合气体中充入稀有气体Ar,总压增大,但反应混合物中的各组分的浓度不发生改变,所以平衡不发生移动。

首先,我们来重温一下可逆反应。所谓可逆反应是指反应物发生反应后生成的产物又可发生化学反应,重新生成反应物。比如工业上合成氨的反应就是典型的可逆反应。3H2+N2=2NH3这个反应在一定条件下可以发生, 而2NH3=3H2+N2在相同的条件下也可以发生。 这就是可逆反应。

题:下面几个反应哪个不是可逆反应?

A、工业合成氨的反应

B、醋酸在水中的电离

C、氢气与的化合

D、氨气与水的反应

可逆反应的平衡问题:还说合成氨的反应吧,如果把H2和N2放在封闭的空间中反应,刚开始的时候3H2+N2=2NH3 这个反应占主导地位,而2NH3=3H2+N2的反应速度不如3H2+N2=2NH3 ,所以总体上来看是H2和N2不断的减少、NH3不断的增加。同时,随着H2和N2的减少,正反应的速率也不断降低,而逆反应速率不断加大。 终于,达到了某一阶段,正逆反应的速率相等,从此以后,这个封闭的空间中H2、N2、NH3的量不再发生变化。这时我们就说这个可逆反应达到了平衡。但是要清楚,可逆反应达到平衡后,正逆反应都依然在不断的进行,只是速度相等而已。

反应平衡常数:某可逆反应 aA+bB=(可逆)cC+dD 我们发现在温度一定的情况下,[C浓度的c次方与D浓度的d次方的乘积]/[A浓度的a次方与B浓度的b次方的乘积]是一个常数。 我们用K来表示。K就是该反应的平衡常数。对于一个固定的反应来说K 只跟温度有关。 在这里我打不出来更好的描述方法了,你可以再自己参考教材上的公式。关键在于理解。 K的定义我们知道啦,那到底怎么去理解K表示的意思呢? K的提出有什么意义呢? 根据K的定义我们可以发现,对于给定的反应,K表示的是反应物浓度和生成物浓度的比值(虽然这不是单纯的比值,是跟系数有关的,但是这毕竟还是一个比值)。 那么,这就是说,K越大,就说明正反应进行的程度越大,所以K的意义就是可逆反应达到平衡时的反应程度。

题:已知反应3H2+N2=2NH3 当达到平衡时 H2、N2、NH3的压强分别为 30KPa、40KPa、60KPa 计算在该条件下 反应的平衡常数K

题:1、 请说明水的离子积常数的物理意义, 在Kw=10的-14次方的纯水中,OH-的浓度为多少?

2、已知HAc=(可逆)H+ + Ac- 的K=1.810的-5次方, HAc和Ac-的浓度分别为0.1mol/L 和0.01mol/L 求溶液的PH? 当把该溶液与0.5mol/L的NaAc溶液等体积混合后,求溶液的PH? (设混合后体积为原来的两倍)

我来说说我的理解吧,说的不好请见谅。

1.我们理解一个反应,从初中开始,老师都会讲硫在空气中燃烧,和氧气反应生成,然后写出方程式。刚学化学的时候,接受的都是这种观念,就是完全反应,再如酸碱盐的反应。其目的不言而喻。

到了高中,接触一些新名词,如弱酸。酸就是酸么,怎么冒出来弱酸?这就是学习的渐进。酸是电离出来阳离子全是氢离子的物质。这里产生的一个问题是是不是所有的分子都会电离?世间之事,没有。因此有些酸在水中会完全电离,有些不会完全电离。

2.于是,在弱酸溶液中,有了已经电离的酸(成酸根离子和氢离子了)和没有电离的酸分子。

此时,没有电离的酸也会电离,已经分开的氢离子和酸根离子也会结合成酸分子。(就如每天都有人从天津到,也会有人从到天津,在一般情况下和天津的总人口数不会改变)。

3.如果在弱酸溶液中加入可以与氢离子反应的物质,如碱,那么这个电离平衡就会向右移动(???)。(就如天津突然少了一部分人,空出来很多工作岗位和房子,一时间就会有的人大量向天津涌进)。(这个时候和天津每天仍有人员来往,双向的,只是数目不同而已)。

4.平衡向右移动了,同时产生了氢离子,到一定程度又建立了平衡。(从涌进天津的人到一定数目,那些空的工作岗位和房屋被占领,去天津的人就少了,直至两地每天来往人数相同)。

5.加入碱的结果是又有一部分酸电离了,平衡向右移动,酸的浓度降低,酸根离子浓度升高,但是氢离子还是比原来低(!!!)。(天津一部分人消失的结果是有一部分人涌入天津,的人口比原来少了,天津更多了)。

先这样理解吧。

理解了我给你再说的深一些。

在网上你可能问不清楚的,本来这个部分就难、毕竟它是很抽象的。老师是最有讲学经验的、还是要把思维紧跟老师走、不清也可以问老师的,叫他讲慢点就行了,如果实在不行的话、放弃也不失一种好方法~平衡要考大题不就十来分、更加不用说不考了,或考小题~把这时间花在学的懂的地方、考试时把这些时间拿去检察错误,能的到的岂止才十来分…这是我们化学老师在复习完后说的~~~兄弟加油

什么是等效平衡?

(2)该反应为 反应。(填“吸热”或“放热”);

有时间去百B.平衡时容器内的总压强不随时间而变化度吧

关于化学平衡的问题(有难度,回答得好的话给100分!!!)

(2)等温等压下,建立等效平衡的条件是:反应物的投料比相等.例如,在恒温恒压条件下的两个容器中,分别投人2.5mol的N2、5mol的H2与5mol的N2、10mol的H2,平衡时两容器中NH3的质量分数是相等的.

我觉得第二个结论是正确的。

个有这问题的。咱们说减反应物浓度平衡向逆反应移动是在达到平衡时减少的。现在还没有达到平衡,不知道平衡时各物质的量,所以不能看成是B少了0.25mol ,试想如平衡时B的物质的量少于0.25mol那种解释就错了。再看第二种解释就是很合理的。

以后类似的问题就可以用第二种解释。种就行不通了,就是先保证反应量基础上可以增加某一浓度。这类型的题在2003年高考理科综合试题及(全国卷)2第11题

首先同意三楼观点,这题目本身就有点问题,因为那两种情况根本没有联系,没办法说“相对于种情况,平衡向什么方向移动”。而且根本没有给出这个反应的平衡常数,或者至少要给出在种情况中,平衡时刻三种物质的量分别是多少,这样才可以详细求解。

但是话又说回来,如果说只是把它作为一道题目强行要解决的话,倒也不是不能做,以下是我的思路:

因为反应方程式是:A(g)+2B(g)==3C(g) 那么我们设种情况中的某一时刻,A、B、C三种物质的量分别为1.75mol1.5mol0.75mol,此时可以说他们还是和种情况是等效平衡。那么这时我从容器中把那0.75mol的C物质抽掉,这是就跟第二种情况的初始是一样的了,那么很明显,“平衡”要向右移动了。

其实我也是一边想一边打字的。当我打到一句的时候,我发现还是错了,是题目错不是我错。因为抽掉了那0.75mol的C也不能说明平衡就要向右,因为我们并不知道在1.75mol1.5mol0.75mol这一时刻,反应是要继续向哪边移动的。如果种情况中根本就不会进行到那一时刻的话,下面的也就无从谈起了

因为是衡容的容器

所以浓度越高反应越向正方向反应

2摩尔浓度明显比1.75和1.5大

所以种容器中生成的C物质比较多。。

不能说正向或逆向移动

只能比较谁生成的C比较多。。

你的老师告诉不了你确切的,是由于你的设题上以出现逻辑上的错误。

平衡移动是指在平衡状态下某条件发生了变化所产生的移动,

而你所设的情况不是在种情况下平衡的移动:虽然你对这部分内容不是很清楚,但是你也应该听说过 浓度、压强、温度等可以影响可逆反应的平衡状态。那么这到底是怎么回事呢? 现在我们设某可逆反应开始发生反应,我们随即的选定一个时刻,按照跟K一样的来计算方法来计算 那个“比值”。 我们就先把那个比值叫做“商”(实际化学上它就叫反应商用J来表示)。如果商等于K 这就说明此时反应达到了平衡, 如果商大于K 这就说明正反应过头啦,逆反应的发生是占主导的。 如果商小于K 这就说明正反应还没到极限,正个反应离平衡状态还一些, 正反应占主导。 我们先说浓度的影响,浓度的影响是针对溶液而言的,对于一个已经达到平衡的可逆反应(商等于K),我们改变某体系内某个或某写物质的浓度,那么这就改变了商,但是K是不变的,这就使商不等于K了,这时 这个反应由平衡状态变成了非平衡状态,如果想要重新达到平衡,各物质的浓度就得调整一下,使商重新等于K才行啊~~~~。所以反应发生了移动。 而对于气体,我们考虑的是压强,因为压强实际上也就是气体的浓度,其原理是跟浓度一样的。 对于温度的影响,是由于温度发生变化后,K发生了变化,虽然商没变 但同样使得K不等于商,从而化学平衡发生了移动。进行变动,而是又设出第二种情况,所以不存在平衡移动的问题。

从化式可以看出,这一反应对B的需求量较大,而在第二种情况下B的量又较少,所以应B的反应比例来比较两种情况的平衡情况

种对

看反应物系数 1:2

就是说在2:2的题设中有1 mol的A没有参加反应

化学平衡相关的题该怎么解

若增大反应物A的浓度,正反应速率瞬间增大,而逆反应速率还暂时维持原平衡状态时的水平,于是造成正反应速率高于逆反应速率的暂时状态。即打破了原有的平衡。建立新平衡的过程中,C、D生成的速率比C、D参加反应的速率始终都大(正反应速率大于逆反应速率),也就是C、D的浓度处于增加趋势,当然增加的会慢慢减慢,直至建立了新平衡时,正反应速率重新等于逆反应速率,C、D也就维持现有浓度。当然在整个过程中,A、B处于反应速率大于生成速率中,即A、B浓度处于减少状态,也是改变渐渐变慢,直至新平衡形成。最终形成的平衡,正、逆反应的速率均大于原平衡时正、逆反应的速率。在到达新平衡之前的整个过程中正反应速率始终大于逆反应速率即平衡向正反应方向移动。

化学平衡的考点主要集中在以下几个方面:

拿题来

一、化学平衡的理解及平衡的判定

例1:对可逆反应A2(g)+B2(g)2AB(g) 在一定条件下,达到平衡状态的标志是( )。

A.平衡时容器内各物质的物质的量比为1∶1∶2

C.单位时间内生成2n mol AB的同时,生成n mol的B2

D.单位时间内,生成n mol A2的同时,生成n mol的B2

解析:平衡时容器内各物质的物质的量之比是没有规律的,只是各物质的物质的量浓度保持不变是一般规律,A错;对于反应前后气体不变的反应,容器内的总压强不随时间的变化而改变,无论是否平衡!B不能选择;对于C,对于D,如果反应向左进行,单位时间内,本来就是生成n mol A2的同时,一定生成了n mol的B2;对于C,表示反应向左进行的同时也在向右进行,而且程度相同!所以是正确的。

例2:能够充分说明在恒温恒容下的密闭容器中,反应2SO2+O22SO3已达平衡状态的标志是( )。

A.容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2∶1∶2

B.SO2 和SO3的物质的量浓度相等

C.反应容器内压强不随时间变化而变化

D.单位时间内生成2 mol SO3 时,即生成1 mol O2

解析:由于题目中没有给出各物质的起始量,也没有给出反应的具体条件,所以无法知道容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2∶1∶2时,及SO2 和SO3的物质的量浓度相等时反应是否达到平衡,也就是说无法知道达到平衡后,SO2 和SO3 的物质的量浓度上否相等。所以A、B选项不能选为。由于此反应是气体非等体积反应,在恒温恒容下,压强不变,说明各物质的浓度不变,故C选项正确。由于单位时间内生成2 mol SO3 时,即消耗了1 mol O2 ,此时又生成1 mol O2 ,即意味着正反应速率等于逆反应速率,所以D选项也正确。

:C、D

二、化学平衡的影响因素及勒夏特列原理

例3:(08天津卷)对平衡CO2(g)CO2(aq);△H =-19.75 kJ/mol,为增大二氧化碳气体在水中的溶解度,应采用的方法是( )。

A.升温增压 B.降温减压 C.升温减压 D.降温增压

解析:增大二氧化碳气体在水中的溶解度,即使平衡向正向移动,而正向为一气体体积减少同时放热,因此可以降低温度,同时还可增大压强。

:D。

特别提醒:改变固本或纯液体的量,化学平衡不移动;恒温、恒容时,通入稀有气体,化学平衡不移动;恒温、恒压时,通入稀有气体,化学平衡向着气体分子数增大的方向移动;加入一种反应物后另一种反应物的转化率会增大,其本身的转化率反而减小;对于等体积反应,改变体系压强对化学平衡无影响。

解析: A项CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体,CH3COOH溶液中CH3COO—浓度增加,电离平衡逆向移动,c(H+)减小,pH逐渐增大,A错误;B项加入KCl对平衡体系无影响,化学平衡不移动,B错误;C项恒温恒压,加入Ar,各反应物的物质的量不变,体积变大,各物质的量浓度成倍减小(等效于减压),化学平衡向体积增大的方向移动,H2的改变量减小,起始量不变,转化率减小,C错误21世纪教育网

:D

三、化学平衡图像

例5:(08全国Ⅰ卷)已知:4NH3(g)+5O2(g) = 4NO(g)+6H2(g) △H =—1025 kJ/mol 该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是( )。

解析:根据“先拐先平,数值大”的原则,选项A、B正确;根据升高温度,平衡向吸热反应方向移动(即逆反应方向移动),可确定A、B正确;根据使用催化剂只能改变化学反应速率,缩短达到平衡的时间,但对化学平衡的移动无影响,所以选项D正确。

方法技巧:化学平衡经常会以图像来考查,不仅要掌握影响化学平衡的因素及勒夏特列原理,同时还要掌握识图的方法和一些规律,如“先拐先平数值大”和“定一议二”等原则。

例6:气态可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),符合下图,试用“>”或“<”填(1)~(3)题。

(3)m+n p+q (4)正反应为 反应(填“放热”或“吸热”)

解析:(1)根据“先拐先平,数值大”的原则,T1先出现拐点,说明T1反应温度高,速率快,先达到平衡,故T1>T2。(2)P2先出现拐点,说明P2压强大,反应速率快,先达到平衡,因此P1<P2。(3)根椐右图可知,由P1到P2,压强增大,B%降低。又根据化学反应方程式,B%降低,说明反应向正反应方向移动了,所以,正反应方向是气体体积缩小的方向,故m+n >p+q。(4) 根椐左图可知,由T2到T1,温度升高,C%升高。而由方程式得,C%升高,说明反应向正反应方向移动了,所以正反应方向是吸热方向。

:(1)> (2)< (3) > (4)吸热

四、等效平衡规律

例7:在一个固定体积的密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B,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,若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为w mol·L-1的是( )。

A.4 mol A和2 mol B B.3 mol C +1 mol D +1 mol B

C.2 mol A +1 mol B + 3 mol C + 1 mol D D.3 mol C + 1 mol D

解析:根据“C的浓度仍为w mol·L-1”及“维持容器体积和温度不变”知这是等温等容下的等效平衡,故利用极端转化的方法知D符合。

:D

8:向某密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g),发生反应:CO+H2O (g) CO2 +H2。当反应达到平衡时,CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数大于x的是( )。

A.0.5 mol CO + 2 mol H2O(g) + 1 mol CO2 +1 mol H2

B.1 mol CO +1 mol H2O(g) +1 mol CO2 +1 mol H2

C.0.5 mol CO +1.5 mol H2O(g) +0.4 mol CO2 +0.4 mol H2

D.0.5 mol CO +1.5 mol H2O(g) +0.5 mol CO2 +0.5 mo H2

解析:题中反应前后气体的体积不变,因此在恒温和恒容条件下是等效平衡的条件是CO和H2O (g)的物质的量之比与起始时加入的CO和H2O (g)的物质的量之比相等即可。因此只要将各个选项中的投料转化为CO和H2O (g)的物质的量,并与原平衡进行对比即可。对于A选项中的配料相当于CO有1.5 mol 、H2O (g)有3 mol,即二者之比为1︰2,所以此情况下的平衡与原平衡等效,即CO的体积分数仍为x;对于B选项中的配料相当于CO有2 mol 、H2O (g)有2 mol,相对于原平衡可以认为是在原平衡的基础上又加入了1 mol CO,相当于平衡向右移动,但是CO的体积分数增大,即大于x;对于C选项中的配料相当于CO有0.9 mol、H2O (g)有1.9 mol,此投料相当于在0.9 mol CO和1.8 mol H2O (g)的平衡体系中再加入0.1 mol H2O (g),而0.9 mol CO和1.8 mol H2O (g)的平衡与原平衡是等效平衡,再加入0.1 mol H2O (g)时平衡向右移动,CO的体积分数减小,即小于x;对于D选项中的配料相当于CO有1mol、H2O (g)有2 mol,此平衡与平衡相同,所以CO的体积分数也为x。因此达到平衡时CO的体积分数大于x的只有B选项。

:B

规律总结:定温、定容时:①对于一般的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。②对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,两平衡等效。

五、化学平衡常数和化学平衡计算

例9:A 、B、 C、D为四种易溶物质,它们在稀溶液中建立如下平衡:A+2B+H2OC+D。当加水稀释时,平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动,理由是 ___________。

解析:该化学平衡常数Kc=c(C)·c(D)/c(A)·c(B)2,加水稀释后,A 、B、 C、D四种物质稀释相同的倍数,但Qc=c(C)·c(D)/c(A)·c(B)2>Kc ,所以加水稀释后,平衡向逆方向移动。

:逆,Qc=c(C)·c(D)/c(A)·c(B)2>Kc

例10:在密闭容器中进行的如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。SO2的起始浓度是0.4 mol/l, O2的起始浓度是1 mol/l,当SO2的转化率为80%时,反应达到平衡状态。

(1)求反应的平衡常数

(2)若将平衡时反应混合物的压强增大1倍,平衡将如何移动?

(3)若将平衡时反应混合物的压强减少1倍,平衡将如何移动?

(4)平衡时保持体积不变,向平衡混合气体中充入稀有气体Ar,使体系总压变为原来的3倍,平衡又将如何移动?

解析: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

2 1 2

起始(mol/l) 0.4 1 0

转化(mol/l) 0.4×80% 1/2×0.4×80% 0.32

平衡(mol/l) 0.08 0.84 0.32

平衡常数K=0.322/(0.84 ×0.082)= 400/21;压强增大1倍,各组分的浓度增大1倍;

:(1) 400/21 (2) 平衡向正方向移动 (3) 平衡向逆方向移动 (4) 平衡不发生移动

例11:在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:其化学平衡常数K与温度t的关系如下:

CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:

t℃ 700 800 830 1000 1200

请回答下列问题:

(1)该反应的化学平衡常数K = 。

(3)800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO) = 0.01 mol/L, c(H2O) = 0.03 mol/L, c(CO2) = 0.01 mol/L, c(H2) = 0.05 mol/L ,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率 (填“大”、“小”或“不能确定”);

CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)

起始 (mol/l) 2 1 0 0

转化 (mol/l) x x x x

平衡 (mol/l) 2-x 1-x x x

据平衡常数的关系可得(2-x) ×(1-x )= x×x,解得x =2/3, 则平衡后CO2的转化率为1/3,H2的转化率为2/3。

:(1) K=c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2) (2)吸热 (3)小 (4) 1/3, 2/3教育网

什么是等效平衡?

比如说N2+3H2←→2NH3反应达到平衡后,再通入NH3,在容器体积不变的情况下,NH3的浓度升高,反应向逆反应方向移动,但平衡常数不变,所以体积分数不变。

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化学的等效平衡

1.等效平衡 同一可逆反应,一定条件下,当改变起始时反应物或生成物物质的量或物质的量浓度,达到平衡时,混合物中各组分的百分组成相等,这样的平衡称等效平衡。 2.规律与判断 (1) 一般可逆反应,恒温恒容时,当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算相同时,则建立等效平衡。 如反应 2SO2+O2 2SO3 在(A)、(B)条件时建立等效平衡 (A) 起始时加入:2molSO2 + 1molO2 (B) 起始时加入:2molSO3 注意:此情况下,无论反应物还是生成物,起始时物质的量一定要与化 学计量数比相同。 (2) 一般可逆反应,恒温恒压时,当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,即建立等效平衡。 如反应 2SO2+O2 2SO3 在(C)、(D)时建立等效平衡 (C)起始时加入:1molSO2 + 1molO2 (D)起始时加入:2molSO2 + 2molO2 (3) 对于反应前后体积不变的气体反应,恒温恒容时,当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,建立等效平衡。 如反应 H2+I2(气) 2HI 在(E)、(F)时建立等效平衡 (E)起始时加入:1molH2+2molI2 (F)起始时加入:2molH2+4molI2 3.应用 利用等效平衡原理进行平衡问题分析2例 例1. 在相同条件下(T=500K),相同体积的甲乙两从容,甲中充入1gSO2和1gO2,乙中充入2gSO2和2gO2,下列叙述中不正确的是( ) (A) 反应速率:乙>甲 (B) 平衡混合物中SO2的体积分数:乙>甲 (B)SO2的转化率:乙>甲 (D) 平衡时O2的体积分数:甲>乙 [简析] 若将乙容器的容积扩大2倍,则甲乙为等效平衡;再将乙容器容积恢复到原 体积,则压强增大,反应速率增大,平衡向生成SO3的方向移动,故(A)、(C)、 (D)项都是正确的,只有(B)项是错误的。(B)。 例2.在一定温度下,将a molPCl5通入一容积不变的密闭容器中,达到如下平衡: PCl5(气) PCl3(气)+ Cl2 (气) 测得平衡混合气的压强为P1 ;此时,再向此反应器中通入a mol PCl5,在温度不变时,重新达到平衡时,测得压强为P2,则P1 与P 2 的关系是( ) (A)2P1>P2 (B) 2P1P1 [简析] 第二次平衡,可以这样设计:将容器体积扩大1倍,通入2a mol PCl5,此时建立的平衡与次平衡相同,压强相等;再将容器体积恢复为原容积,压强增大,平衡向逆反应方向移动,混合气总物质的量减小,建立新平衡,即第二次平衡,故 P1 < P2 < 2P1。(A、D)。 应用等效平衡原理分析有关化学平衡问题的一般思路: 根据已知条件,先合理变换条件,使之成为等效平衡;然后将体系恢复为原条件,再 恢复原条件

1、化学反应速率——化学平衡的预备知识,掌握化学平衡概念的起跳点。

例4:各可逆反应达平衡后,改变反应条件,其变化趋势正确的是( )。

2、化学平衡及化学平衡的移动。

化学平衡是在一定条件下的可逆反应,正反应速率、逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。化学平衡移动是可逆反应中旧化学平衡的破坏,新化学平衡的建立过程。可以使化学平衡移动的外界因素有浓度、温度、压强。大家也很清楚:增大反应物的浓度平衡向反应物浓度降低的方向移动,增大压强平衡就向体积缩小的方向移动,温度升高平衡就向吸热的方向移动……简而言之一句话:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动(勒夏特列原理)。

3、外界因素如何使化学平衡移动——掌握化学平衡移动的制高点。

化学平衡移动的归根结底的原因是外界条件改变时,对正反应速率和逆反应速率的影响不同步或者说不均衡造成的。当外界条件改变后,正反应速率大于逆反应速率,平衡势必要向正反应方向移动,反之如果逆反应速率大于正反应速率,平衡则向逆反应方向移动。

我们以 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)为例来说明。

(1)、浓度对化学平衡的影响

浓度对平衡的影响,也可用平衡常数来说明。

,若增大A的浓度,则使分母增大。因为K不随浓度的变化而变化,所以,此时反应必然朝着使反应物浓度(分母)减少和生成物浓度(分子)增大的方向进行,也就是说,平衡向正反应方向移动。

(2)、压强对化学平衡的影响

对于气体,若改变压强(通过改变体积),正、逆反应速率都要改变,气体化学计量数之和大的反应速率变化率要大于气体化学计量数之和小的反应。设:a+b

(3)、温度对化学平衡的影响

若温度变化时,正、逆反应速率都要变化,但是吸热反应的变化率要大于放热反应的变化率。设:该反应正反应为放热反应,升高温度,正、逆反应的速率都会增大,而正反应的速率会增大的比逆反应的速率增大的多,于是,平衡会向正反应方向移动。反之降低温度,正、逆反应的速率都会降低,而正反应速率会降的更低,平衡向逆反应方向移动。(在平常的教学中,我喜欢用老的热化学方程式来解释这个问题。如aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)+Q,其中Q表示热效应,放热为正,Q当作生成物。吸热为负,Q当作反应物。这样就可以把温度的变化转变为物质的浓度的变化了。)

明白了以上的原理,我们便不难理解有关化学平衡问题的种种特殊情况:

②当反应混合物中不存在气体时,压强的改变对平衡无影响。因为压强改变并不能改变非气体物质的浓度。

③对于a+b=c+d(气体分子数反应前后没有变化)的反应来说,压强的改变并不能影响到平衡的移动,因为压强的改变对于这类反应的正、逆反应速率的影响是同步的。当然,新平衡和旧平衡的区别也是有的,那就是两个平衡速率不同。

④如果压强的改变是因改变某反应物的量而改变,则问题变成反应物浓度改变对化学平衡的影响。

⑤如果压强的改变是因为通入惰性气体或者其它的不反应的气体,压强增大,但平衡并不移动,因为这时反应物或者生成物的浓度并没有变化,那么正、逆反应反应速率也不会变化。

⑥当所有物质的浓度成比例变化时,相当于同等水平的改变压强。例如,A、B、C、D的浓度同时增大一倍,就相当于压强增大一倍。平衡就向体积缩小的方向移动。

⑥恒压时,通入惰性气体,压强虽然不变,但体积必然增大,反应物和生成物的浓度同时减小,相当于减小压强,平衡向总体积增大的方向移动。

4、化学平衡的常见问题探析——成为化学平衡问题的行家里手

(1)、化学平衡状态的判定:

化学平衡状态的判定就基本的两条,①正反应速率和逆反应速率相等;②反应混合物中各组分含量保持不变。

由于同一反应用不同的物质表示反应速率,速率的值不同,所以用①判定时,一定要注意将速率值转化为同一物质的,这是特别容易错的一个地方。再者,还要注意是同时向两个方向进行的反应。

等效平衡之等量等效和成比例等效?

我赞同第二种观点

等效平衡

如果反应物的初始量不是化学计量数的倍数关系时,则存在以下关系:

1.含义:相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,只要按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物,建立起的平衡状态都是相同的,这就是所谓等效平衡原理.可见化学平衡状态的建立与条件有关,而与途径无关.

因而,同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强)完全相同,则可形成等效平衡.

例如:常温常压下,可逆反应:

2SO2 + O2 ←→ 2SO3

① 2mol 1mol 0mol

② 0mol 0mol 2mol

③ 0.5mol 0.25mol 1.5mol

①从正反应开始,②从逆反应开始,③从正逆反应同时开始,由于①②③三种情况如果按方程式的化学计量数关系折算成同一方向的反应物,对应各组分的物质的量均相等,如可将②③折算为①,因此三者为等效平衡.

2.规律:

(1) 在定温、定容条件下,对反应前后气体分子总数改变的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效.两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等.(这样的等效平衡又称等量等效平衡)

(2)在定温、定容条件下,对反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效.两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数等对应相等;而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例.(这样的等效平衡又称等比等效平衡)

(3)在定温、定压下,改变起始时加人物质的物质的量,只要按化学计量数换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效.两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、正逆反应速率及两平衡中的各组分平衡时物质的量浓度等对应相等;而两平衡中的各tlt/A-平衡时的物质的量等对应成比例.(这样的等效平衡又称等比等效平衡)

3.概念辨析

等效平衡的内涵是,在一定条件下(等温等容或等温等压),只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的质量分数(或体积分数)都相同,这样的平衡互为等效平衡.

等效平衡的外延是它的分类,即不同类型的等效平衡以及其前提条件,这在具体的解题过程中有更广泛的应用.等效平衡可分为三种类型:

(1)等温等容下,建立等效平衡的条件是:反应物的投料量相当.例如,在恒温恒容的两个相同容器中,分别投入1mol的氮气、3mol的氢气与2molNH3,平衡时两容器中NH3的质量分数相等.

(3)对于反应前后气体体积数不变的可逆反应,无论是等温等容还是等温等压,只要按相同比例加入反应物和生成物,达平衡后与原平衡等效.