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等效平衡

等效平衡. 杨品武. 在 425℃ 时，在 1L 密闭容器中进行的反应 H 2 +I 2 2HI 达到平衡，分别说明下列示意图所表示的涵义，由图中的事实可以说明化学平衡具有哪些特征。. 相当. 1molH 2 ＋ 1mol I 2. 2mol HI. 等效. 等效平衡 1 、 概念 ：相同条件下，可逆反应不管从正反应开始，还是从逆反应开始，若达到平衡时，各组分的含量相同， 这样的平衡 互 称为等效平衡 。. 相同组分的百分含量相同 。. 2 、特征：. 3 、 概念的理解：.

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  1. 等效平衡 杨品武

  2. 在425℃时，在1L密闭容器中进行的反应 H2+I2 2HI达到平衡，分别说明下列示意图所表示的涵义，由图中的事实可以说明化学平衡具有哪些特征。 相当 1molH2＋1mol I2 2mol HI 等效

  3. 等效平衡 1、概念：相同条件下，可逆反应不管从正反应开始，还是从逆反应开始，若达到平衡时，各组分的含量相同，这样的平衡互称为等效平衡。 相同组分的百分含量相同。 2、特征： 3、概念的理解： （1）相同条件：通常是①同T同V，②同T同P （2）百分含量相同，指物质的量分数或体积分数或质量分数相同, （3）平衡状态只与始态和终态有关，而与途径无关

  4. （一 ） 恒温恒容： 1、任何一个可逆反应,只要一边倒后完全相同，则二平衡等效 （平衡时相同物质的含量、n、C、相同) (全等平衡)

  5. 全 等 平衡 • 恒温恒容： 2SO2 (g) +O2(g) 2SO3 (g) • 途径1起始 2mol 1mol 0 • 途径2起始 　 0 0 2mol • 途径3起始 1mol 0.5mol 1mol • 途径4起始 0.5mol ? ? • 途径5起始4mol2mol 0 (1+1)mol (0.5+0.5)mol 0 0.25mol 1.5mol × • 途径6起始 amol bmol cmol 【问题】: ①途径2、 3 、 4 、 5 、 6与1等效吗? ②途径4中O2(g)和SO3(g)的起始量为多少,到达平衡时可与途径1等效? ③途径6中a、b、c符合怎样的关系达到平衡状态时与途径1等效? a+c=2 2b+c=2

  6. 例1 在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和2molB，发生如下反应： 2A（气）+ 2B（气） 3C（气）+ D（气），达到平衡时，C的浓度为Wmol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列配比作为起始物质达到平衡后,C的浓度仍为Wmol/L的是（ ） A 2molA+1molB+3molC+1molD B 3molC+1molD+1molB C 3molC+1molD D 1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD C

  7. 例2 在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器中，发生以下反应： 2SO2+O2 2SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现维持该温度不变，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=，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 0.25 1.5 a+c=2 b+c/2=1

  8. 例3、在一定温度下，将2mol N2和6mol H2充入固定容积的密闭容器中，发生 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡后，若保持温度不变，令a、b、c分别为N2、H2、NH3的物质的量，重新建立平衡，混合物中个物质的量仍和上述平衡相同，填空 ⑴、若a=0，b=0，则c=——— ⑵、若a=1， c =2，则 b =———— ⑶、若a、 b 、 c取值必须满足的一般条件为（用两个式子表示，一个只含a和c，一个只含b和c ————————、———————— 4 3 a+c/2 = 2 b+3c/2 = 6

  9. 例1.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T不变，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：例1.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T不变，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： （1）恒定T、V： [1]若X=0，Y=0，则Z=-----------。 [2]若X=0.75，Y=----------，Z=----------。 [3]X、Y、Z应满足的一般条件是---------------。 （2）恒定T、P： [1]若X=0、Y=0，则Z-----------。 [2]若X=0.75,则Y---------，Z---------------。 [3]X、Y、Z应满足的一般条件是----------------。 2mol 2.25mol 0.5mol X+Z/2=1 , Y+3Z/2=3 Y=3X,X+Y+2Z=4 >0 =2.25mol >=0 Y=3X,Z>=0

  10. 例4、在一个固定容积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生 2A(g)＋B (g) 3C(g) +D(g) ，达到化学平衡时，C的浓度为w mol/L。若保持温度容积不变，改变起始物质的用量，达到平衡后，C的浓度仍为 w mol/L的是： A.4molA+2molB B.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD C.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD √ √

  11. 例4.将2molSO2和2molSO3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(气)+O2(气) 2SO3（气），平衡时SO3为n mol。相同温度下，分别按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物质，平衡时SO3的物质的量大于n mol的是（ ） • 2mol SO2+1 molO2 • 4molSO2+1molO2 • 2molSO2+1molO2+2molSO3 • 3molSO2+1molO2+1molSO3 C D

  12. 500℃ 500℃ 1L 500℃ 1L 1L 1L 4molH2 2molI2 2molH2 1molI2 2molH2 1molI2 2molH2 1molI2 2molH2 1molI2 2molH2 1molI2 1 3 恒温恒容下，H2 (g)＋I2 (g)2HI(g) • 途径1起始2 mol 1mol 0 • 途径2起始 4mol 2mol 0 • 途径3起始 1mol 0.25 1mol • 途径4起始 3mol 1mol 2mol 压缩（相当于加压） 不移动

  13. 2、恒温恒容时，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,若一边倒后的比例关系与原平衡相同，则二平衡等效2、恒温恒容时，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,若一边倒后的比例关系与原平衡相同，则二平衡等效 (平衡时相同物质的含量相同，n、C都成倍数关系）

  14. 练习1 有一个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Wmol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列四种方法改变起始物质，达平衡时C的浓度仍为Wmol/L的是（ ）A．4mol A + 2mol B B．2mol A + 1mol B + 3mol C + 1mol D C．3mol C + 1mol D +1mol B D．3mol C + 1mol D E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD DE (2+2)molA+(1+1)molB 2molA+1molB 2molA +(1+1)molB (1+1)molA+ (0.5+0.5)molB

  15. 2、在固定体积的密闭容器内，加入2mol A、1mol B，发生反应：A(气)+B(气) 2C(气)达 到平衡时，C的质量分数为W。在相同(T、V)条件下，按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W的是 ( ) A.2mol C B.3mol C C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol C CD

  16. 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，达平衡后生成a mol HBr（见下表已知项），在相同条件下，且保持平衡时各组分百分含量不变，对下列编号（1）～（3）的状态，填写表中的空白。 2a 0 0.5 2(m-2n) (m-n)a

  17. 例2：在等温、等容条件下有下列反应：2A(g)+2B(g)≒C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡：例2：在等温、等容条件下有下列反应：2A(g)+2B(g)≒C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡： Ⅰ、A和B的起始浓度均为2mol/L；Ⅱ、C和D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L。下列叙述正确的是（　　）　A、Ⅰ和Ⅱ两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同 B、Ⅰ和Ⅱ两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同C、达平衡时，Ⅰ途径的反应速率等于Ⅱ途径的反应速率 　D、达平衡时，Ⅰ途径混合气体密度为Ⅱ途径混合气体密度的1/2 A D

  18. 例1.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T不变，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：例1.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T不变，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： （1）恒定T、V： [1]若X=0，Y=0，则Z=-----------。 [2]若X=0.75，Y=----------，Z=----------。 [3]X、Y、Z应满足的一般条件是---------------。 （2）恒定T、P： [1]若X=0、Y=0，则Z-----------。 [2]若X=0.75,则Y---------，Z---------------。 [3]X、Y、Z应满足的一般条件是----------------。 2mol 2.25mol 0.5mol X+Z/2=1 , Y+3Z/2=3 Y=3X,X+Y+2Z=4 >0 =2.25mol >=0 Y=3X,Z>=0

  19. 练习1、在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应： 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为a% 。 （1）维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是1.2mol/L的是（） A、3mol C+xmol D(x>1) B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+xmol D(x>0.5) C、2mol A+1mol B+xmolD(x≥0) D、1mol A+0.5mol B+4.5mol C+xmol D(x>1.5) A、B、C

  20. （2）维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍是a% 的是（ ） A、3mol C+xmol D(x>0.6) B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+xmol D(x>0.1) C、3mol A+1.5mol B+xmolD(x≥0) D、1mol A+0.5mol B+3mol C+xmol D(x>0.4) A、B、C、D

  21. 例1.在一定温度下，把1 mol CO和2 mol H2O通入一个密闭容器中，发生如下反应：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)，一定时间后达到平衡，此时，CO的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时CO的含量仍为p%的是（　　） A.1molCO２ 、2molH２ B. 0.2molCO２ 、0.2molH２ 、 0.8molCO 、 1.8molH2O C.1molCO２、1molH2O D.1molCO２ 、1molH２ 、1molH2O BD

  22. 4.在一恒容的容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应2 A(g) + B(g) x C(g)，达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器中的容积和温度不变，按起始物质的量：A为0.6 mol，B为0.3 mol，C为1.4 mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x的值为 （ ） 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 C

  23. 恒温恒压：H2(g)＋ I2(g) 2HI(g) 途径1起始 2 mol 1mol 0 途径2起始 4mol 2mol 0 途径1和2是否为等效平衡？ （二 ）恒温恒压 任何一个化学反应，若一边倒后的比例关系与原平衡相同，则二平衡等效。 （平衡时相同物质的含量、C相同，n成倍数关系）

  24. SO2 2 molO2 1 molSO3 0 mol SO2 xmolO2 ymolSO3 zmol 平衡① SO2 2x molO2 2y molSO3 2z mol SO2 xmolO2 ymolSO3 zmol SO2 2 molO2 1 molSO3 0mol SO2 2 molO2 1 molSO3 0mol SO2 xmolO2 ymolSO3 zmol 压 恒温恒容2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) • 途径1起始 2mol 1mol 0 • 途径2起始 4 mol 2 mol 0 途径1和2是否为等效平衡？ V 2V 平衡②

  25. 等效平衡小结（判断方法:极限转换一边倒法）等效平衡小结（判断方法:极限转换一边倒法） 各组分含量均相同 n、c相同 全等平衡 一边倒后，完全相同 各组分含量相同（n、c成倍数关系 一边倒后，成比例 各组分含量相同，c相同，n成倍数关系 一边倒后，成比例

  26. 在一定温度下，带有自由滑动活塞的密闭容器中进行如下反应：在一定温度下，带有自由滑动活塞的密闭容器中进行如下反应： 催化剂 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 模型 2molSO2 1molO2 4molSO2 2molO2 2V V 浓度 达平衡后两个容器中各组分的_____、_________分别相等，但__________不相等。 百分含量 物质的量

  27. 例、在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：N2+3H2 2NH3。已知加入1molN2和4mol H2时，达到平衡后生成amolNH3。有恒温恒压下欲保持平衡时各组分的体积分数不变。填写下列空白：（恒温恒压） 1.5a 0 0.5 (g-3m)a 2g-8m

  28. 1 在一定温度下保持压强相等的密闭容器中，充入1molA、2molB发生A+B 2C+D，达到平衡时A的含量为w，下列物质组合充入该容器中，A的含量仍为w的是（ ） A. 2molC+1molD B.1molB+2molC+1molD C. 1molA+1molB D. 1molA+4molB+4molC+2molD BD

  29. mA(g)+nB(s) pC(g) 在体积可变的密闭容器中,反应 达平衡后,压缩容器的体积,发现A的转化率随之降低。 下列说法正确的是（ ） A、m+n必定小于p B、m+n必定大于p C、m必定小于p D、n必定大于p C

  30. 2在一定温度下把2mol SO2和1mol O2通入一个定容的密闭容器里发生反应2SO2 + O2 2SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混和物就处于平衡状态。现在该容器中维持温度不变，今a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量，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和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、c，另一个方程中含b、c。） 2 0.25 1.5 2b+c=2 a+c=2

  31. 3： 在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB，发生如下反应： 3A（g）+2B（g） xC（g）+yD(g） 达到平衡时，C的体积分数为m%。若维持温度压强不变，将0.6LA 、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则X,Y的值分别为（ ） A x=3 y=1 B x=4 y=1 C x=5 y =1 D x=10 y=2 CD

  32. [4]在一个加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1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amol HBr（见下表“已知”项）。在相同条件下，仍保持平衡时各组分的百分含量不变，对下列编号（1）~（3）的状态，填写表中的空白： 2a 0 0.5 2(n-2m) (n-m)a

  33. 5： 在一个体积固定的密闭容器中，保持一定温度，进行如下反应： H2（气）+Br2（气）≒2HBr（气） 已知加入1mol H2和2mol Br2时，达到平衡后生成amolHBr（见下表已知项）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号（1）～（3）的状态，填写表中空白： 2a 0 0.5 (g-m)a 2(g-2m)

  34. 6： Ⅰ、恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应： A（气）+B（气）≒C（气） （1）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为 mol。 （2）若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为 mol。 （3）若开始放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，则x= mol，y= mol。 平衡时，B的物质的量 （选填一个编号） （甲）大于2mol （乙）等于2mol （丙）小于2mol （丁）可能大于、等于或小于2mol 作出此判断的理由是

  35. （4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是 。 Ⅱ、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 （5）开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。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

  36. 1. 在密闭容器中，保持一定的温度，进行以下反应：N2+3H2 2NH3。已知加入1molN2和3mol H2时，在恒压条件达到平衡后生成amolNH3。有恒容条件下，达到平衡生成bmolNH3,若在相同下，达到平衡时混合物中组分的百分含量不变，请填空： 9 3a 0.4 1.2 Y=3x(x≥0）z≥0

  37. 在密闭容器中，保持一定的温度，进行以下反应：N2+3H2 2NH3。已知加入1molN2和3mol H2时，在恒压条件达到平衡后生成amolNH3。有恒容条件下，达到平衡生成bmolNH3,若在相同下，达到平衡时混合物中组分的百分含量不变，请填空： 2 0.75 0.5 X+0.5z=1 Y+1.5z=3

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