等效平衡解题模式锦囊妙计

等效平衡解题模式锦囊妙计

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作者：佚名来源：文章中心 加入时间：2006-10-20 人气：157

锦囊妙计
1.恒温恒容条件下的等效平衡
恒温恒容条件下，建立等效平衡的条件是：反应物投料量相当。如在t℃的V L恒温恒容甲、乙两容器中，甲中投入2 mol SO2和1 mol O2，乙中投入2mol SO3，平衡时两容器中SO3的体积分数相等。
若某平衡反应为：
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
且m＋n=p＋q，则压强对平衡无影响，这时建立等效平衡的条件是：相同反应物的投料比相等；若投料物质不一样时，可依反应方程式转化后再作比较。如温度t℃、体积为V L的甲、乙两恒温恒容容器中，甲中充入1 mol的I2蒸气和1 mol的H2，乙中充入3 mol的I2蒸气和3 mol的H2，那么平衡时，甲、乙两容器中HI的体积分数相同。
2.恒温恒压条件下的等效平衡
恒温恒压条件下，建立等效平衡的条件是：相同反应物的投料比相等。若投料物质不相同时，可依反应方程式完全转化后作比较。如3 L带活塞的甲、乙两容器，保持 t℃和1标准大气压，甲中投入2 mol N2和5 mol H2，乙中投入4 mol N2和10 mol H2，建立平衡时，两容器中NH3体积分数相等。
●歼灭难点训练
1.(★★★)将2.0 mol SO2气体和2.0 mol SO3气体混合于固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，达到平衡时SO3为n mol。在相同温度下，分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时SO3等于n mol的是(   )
A.1.6 mol SO2＋0.3 mol O2＋0.4 mol SO3
B.4.0 mol SO2＋1.0 mol O2
C.2.0 mol SO2＋1.0 mol O2＋2.0 mol SO3
D.3.0 mol SO2＋1.0 mol O2＋1.0 mol SO3
2.(★★★★)在一固定容积的密闭容器中，充入2.0 mol A和1.0 mol B发生如下反应：
2A(g)＋B(g)  xC(g)
达到平衡后，C的体积分数为(C)。若维持容器体积和温度不变，改为充入0.6 mol A、0.3 mol B和1.4 mol C为起始物质，反应达平衡后，C的体积分数也为(C)，则x可能为(   )
A.1     B.2     C.3     D.4
3.(★★★★)在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：
H2(g)＋Br2(g)  2HBr(g)
已知加入1 mol H2和2 mol Br2时，达到平衡后生成a mol HBr(见下表的“已知”项)，在相同条件下，且保持平衡时各组分的含量不变，对下列编号(1)～(3)的状态，填写表中的空白。
编号起始状态(mol) 平衡时HBr(g)
物质的量(mol)
H2 Br2 HBr
已知 1 2 0 a
(1) 2 4 0
(2)   1 0.5 a
(3) m n(n≥2m)

4.(★★★★★)在一定温度下，把2.0体积N2和6.0体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通，如图20—2所示。容器中发生的反应如下：
N2＋3H22NH3(正反应放热)                       图20—2
若反应达到平衡后，测得混合气体为7.0体积。试回答：
(1)保持上述反应温度不变，设a、b、c(a∶b=1∶3)分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积，如果反应达到平衡后，混合气体中各物质的体积分数仍与上述平衡完全相同。那么：
①若a=1.0，c=2.0，则b=___________。在此情况下，反应起始时将向___________方向进行(填“正”或“逆)。
②若规定起始时反应向逆方向进行，则c的范围是__________________。(用含a、b的式子表示)。
(2)在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是__________，原因是___________________________________。

附：参考答案
难点磁场
提示：题设条件为恒温恒压，凡通入SO2和O2物质的量比与题干相同者都符合题意，不论SO3通入多少，都符合题意。
答案：ABC
歼灭难点训练
1.提示：依据恒温恒容下建立等效平衡的条件：投料量相等，将备选项中O2完全转化后，得如下数据：
A.1.0 mol SO2＋1.0 mol SO3
B.2.0 mol SO2＋2.0 mol SO3
C.4.0 mol SO3
D.1.0 mol SO2＋3.0 mol SO3
与题干比较，可知只有B符合题意。
答案：B
2.解析：恒温恒容条件下，建立等效平衡的条件有两种情况：①当反应物的计量数之和不等于生成物的计量数之和时，必须投料量相等(若投料物质不一样，则应依化学方程式转化后再作比较)；②当反应物的计量数之和等于生成物的计算数之和时，投料比相等亦可(若投料物质不一样，则应依化学方程式转化后再作比较)。依据前一种观点，可知B项可选；依据后一种观点，可知C项可选。
答案：BC
3.解析：“平衡不因压强的改变而移动”是此题一个很重要的已知条件。
H2(g)+Br(g)2HBr(g) ~ n平（HBr）

  (m＋0.5x)∶(n＋0.5x)∶y=1∶2∶a
解之，x=2(n－2m)，y=(n－m)a。
答案：(1)2a (2)0 0.5 (3)2(n－2m) (n－m)a
4.解析：(1)题设反应是在恒温恒压下进行的，恒温恒压建立等效平衡的条件是：相同物质的投料比相等(若投料物质不一样，可依化学方程式转化后再作比较)。就本题而言，不论向原平衡体系中充入任意体积的NH3，还是充入任意体积的比例符合V(N2)∶V(H2)=2.0∶6.0=1∶3的N2和H2的混合气体，建立新平衡后，混合气体中各气体的体积分数都与原平衡体系中同种物质的体积分数相同。
先求原平衡体系中N2、H2、NH3的体积：V(N2)、V(H2)、V(NH3)
N2  ＋  3H2  2NH3 ～ ΔV
   1      3      2      1＋3－2
        2.0－V(N2)   6.0－V(H2)     V (NH3)    2.0＋6.0－7.0
V(N2)=1.5，V(H2)=4.5，V(NH3)=1.0
则a=1.0，c=2.0时，b的求法为
N2  ＋  3H2    2NH3
V平      1.5       4.5         1.0
①    1.0        b          2.0
因为NH3投入的多少对等效平衡无影响，所以  b=3.0
若求起始时，反应向逆反应方向进行的c的范围，须先求加入多少c平衡不移动，即在已充入a体积N2和b体积H2的前提下，先求c的平衡不动量。当然，这时a、b应为已知量。设平衡不移动时充入NH3的体积为x
N2 ＋ 3H2  2NH3
V平                    1.5         4.5         1.0
②     a  b   x
则当时，平衡不移动，解得：x= (或x=)
所以，当c＞(或c＞)时；起始时反应逆向进行。

答案：(1)①3.0 逆 ②c＞ (或c＞)  (2)适当降温或加压降温或加压，平衡向正反应方向移动，气体总物质的量减少

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