影響化學(xué)平衡的條件 (2)

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1、高三復(fù)習(xí)專題：影響化學(xué)平衡的條件 主要知識(shí)點(diǎn)： 1．濃度,壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響. 2．平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用. 我們研究化學(xué)平衡的目的,不是要保持一個(gè)化學(xué)平衡不變.而是要研究如何利用外界條件的改變,去破壞化學(xué)平衡.使之向我們所希望的方向轉(zhuǎn)變,去建立新的化學(xué)平衡. 化學(xué)平衡的移動(dòng): 可逆反應(yīng)中,舊化學(xué)平衡的破壞,新化學(xué)平衡的建立的過(guò)程就叫做化學(xué)平衡的移動(dòng). 知識(shí)點(diǎn)歸納： 濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響: 做實(shí)驗(yàn):2-3實(shí)驗(yàn)證明: 加入FeCl3或KSCN溶液后，試管中的紅色加深了。 說(shuō)明生成物的濃度增大了。 說(shuō)明化學(xué)平衡向正反應(yīng)的方向移動(dòng)了。 無(wú)數(shù)實(shí)驗(yàn)證明： 增大任

2、何一種反應(yīng)物的濃度，都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。 增大任何一種生成物的濃度，都可以使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 減小任何一種反應(yīng)物的濃度，都可以使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 減小任何一種生成物的濃度，都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。 壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響: 處于平衡狀態(tài)的反應(yīng)混合物里，無(wú)論是反應(yīng)物，還是生成物，只要有氣態(tài)物質(zhì)存在，壓強(qiáng)的改變，就有可能使化學(xué)平衡移動(dòng)。 如： 反應(yīng)中，1體積氮?dú)夂?體積的氫氣反應(yīng)，生成了2體積的氨氣。反應(yīng)后，氣體總體積減少了！ 參見(jiàn)表2－3數(shù)據(jù)。 可知，對(duì)這種氣體總體積減少的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。即：增大壓強(qiáng)，平衡

3、向體積縮小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，平衡向體積增大的方向移動(dòng)。 氣體總體積不變化，改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不移動(dòng)！ 如： 反應(yīng)前后，氣體物質(zhì)總體積不變。 改變壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)！ 溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響: 在吸熱或放熱的可逆反應(yīng)中,反應(yīng)混合物達(dá)平衡后,改變溫度,也會(huì)使化學(xué)平衡移動(dòng). 在可逆反應(yīng)中,正反應(yīng)如果放熱,則,逆反應(yīng)必定吸熱!反之亦然. 做實(shí)驗(yàn)2－4 由實(shí)驗(yàn)可知: 升高溫度,(混合氣體顏色加深,)平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng). 降低溫度,(混合氣體顏色變淺,)平衡向放熱反應(yīng)的方向移動(dòng) 催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響: 催化劑能同等程度的增加正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率,即,

4、催化劑不能改變達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的反應(yīng)混合物的組成.即:催化劑不能使化學(xué)平衡移動(dòng)!但催化劑可以改變達(dá)到化學(xué)平衡所需要的時(shí)間. 平衡移動(dòng)原理: 即:勒夏特列原理: 如果改變影響平衡的一個(gè)條件,平衡就像削弱這種改變的方向移動(dòng). 例題精講： 化學(xué)平衡圖像題的解法探討 例1.可逆反應(yīng)mA(固)+nB(氣) eC(氣)+fD(氣)反應(yīng)過(guò)程中，當(dāng)其他條件不變時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)j(C)在不同溫度(T)和不同壓強(qiáng)(P)的條件下隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是 （ ） A．達(dá)到平衡后，若使用催化

5、劑，C的體積分?jǐn)?shù)將增大 B．當(dāng)平衡后，若溫度升高，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) C．化學(xué)方程式中，n＞e+f D．達(dá)到平衡后，增加A的質(zhì)量有利于化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) [解析] 從(1)圖中應(yīng)先判斷出T1與T2溫度的大小關(guān)系。在其他條件不變時(shí)，溫度升高，反應(yīng)速率變大，達(dá)到平衡時(shí)間越短。由此可知，T2＞T1。從圖(1)分析可知溫度較高時(shí)j(C)變小，說(shuō)明升高溫度時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以該正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。B選項(xiàng)是正確的。 從(2)圖中，應(yīng)先判斷出P1與P2大小關(guān)系。在其他條件不變情況下，壓強(qiáng)越大，達(dá)到平衡的時(shí)間就越短，由此可知P2＞P1。從圖中可知，壓強(qiáng)增大時(shí)j(C)變小，說(shuō)明

6、增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)方向是氣體體積減小方向，即n＜e+f，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 由于使用催化劑，并不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。 在化學(xué)平衡中，增大或減小固體物質(zhì)的質(zhì)量不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)。因此D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案]B [點(diǎn)評(píng)] 解答這類圖象題時(shí)，必須要抓住縱坐標(biāo)(變量)即C的體積分?jǐn)?shù)與外界條件變化的關(guān)系，分析得出相應(yīng)正確的結(jié)論。 T2P2 T1P2 T1P1 ①②③ B% t 0 例2.已知某可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)在密閉容器中進(jìn)行，右圖表示在不同反應(yīng)時(shí)間t時(shí)，溫度T和壓強(qiáng)P與反應(yīng)物B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)B%的關(guān)系曲線，由曲線分析，下列判斷正確

7、的是 （ ） A．T1＜T2 P1＞P2 m＋n＞P ΔH<0 B．T1＞T2 P1＜P2 m＋n＞P ΔH>0 C．T1＜T2 P1＞P2 m＋n＜P ΔH<0 D．T1＞T2 P1＜P2 m＋n＜P ΔH>0 [解析] 本題考查根據(jù)溫度、壓強(qiáng)變化對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響來(lái)判斷化學(xué)方程式的特點(diǎn)。分析圖象，可以分兩個(gè)層次考慮:（如圖將三條曲線分別標(biāo)為①、②、③）。從①、②曲線可知，當(dāng)壓強(qiáng)相同（為P2）時(shí)，②先達(dá)平

8、衡，說(shuō)明T1＞T2 ；又因?yàn)門2低，B%大，即降低溫度，平衡逆向移動(dòng)，說(shuō)明逆向放熱，正向吸熱。從②、③曲線可知，當(dāng)溫度相同（為T1）時(shí)，②先達(dá)平衡，說(shuō)明P2＞P1 ；又因?yàn)镻2大，B%大，即增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，說(shuō)明逆方向?yàn)闅怏w體積減小的方向，m＋n＜P。 綜合以上分析結(jié)果：T1＞T2， P1＜P2，m＋n＜P，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 [答案] D [點(diǎn)評(píng)] 識(shí)別此題的圖像，要從兩點(diǎn)入手，其一，斜線的斜率大小與反應(yīng)速率大小關(guān)聯(lián)，由此可判斷溫度、壓強(qiáng)的高低；其二，水平線的高低與B%大小相關(guān)聯(lián)，由此可分析出平衡向那個(gè)方向移動(dòng)。 例3 .在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間

9、變化的曲線如圖，下列表述中正確的是 （ ） A．反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2MN B．t2時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡 C．t3時(shí)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率 D．t1時(shí)，N的濃度是M濃度的2倍 [解析]本題以化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡為素材，考核觀察圖象及其信息加工的能力。從圖象可知，t1時(shí)，N的物質(zhì)的量是6mol，M的物質(zhì)的量是3mol，故N的濃度是M濃度的2倍是正確的；同時(shí)也可得出反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NM；t2時(shí)，正逆反應(yīng)速率雖然相等，但尚未達(dá)到平衡，因?yàn)榇藭r(shí)M、N的物質(zhì)的量還在增

10、大與減少，t3時(shí)M、N的物質(zhì)的量保持不變，說(shuō)明已達(dá)平衡狀態(tài)，則正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。 [答案] D [點(diǎn)評(píng)] 主要考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡等知識(shí)，已經(jīng)抽象到?jīng)]有具體的元素符號(hào)，并且以看圖設(shè)置情境設(shè)問(wèn)，因此對(duì)觀察能力作了重點(diǎn)考查，思維能力要求也較高。圖的橫坐標(biāo)是時(shí)間，繪出了t1、t2、t33個(gè)時(shí)刻。縱坐標(biāo)既不是速率，也不是濃度，而是物質(zhì)的量。仔細(xì)審視各時(shí)間段中物質(zhì)的量的變化。 例4.反應(yīng) 2X（氣）＋ Y（氣）2Z（氣）+熱量，在不同溫度（T1和T2）及壓強(qiáng)（p1和p2）下，產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量（n2）與反應(yīng)時(shí)間（t）的關(guān)系如右圖所示。下述判正確的是

11、 （ ） A、T1＞T2，p1＜p2 B、T1＜T2，P1＞p2 C、T1＞T2，P1＞p2 D、T1＜T2，p1＜p2 [解析] 首先分析反應(yīng)：這是一個(gè)氣體的總物質(zhì)的量減小（體積減?。⒎艧岬目赡娣磻?yīng)，低溫、高壓對(duì)反應(yīng)有利，達(dá)平衡時(shí)產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量n2大，平衡點(diǎn)高，即圖示曲線T2、p1。再對(duì)比圖示曲線T2、p2，溫度相同，壓強(qiáng)不同，平衡時(shí)n2不同（pl時(shí)的n2＞P2時(shí)的n2），由此分析p1＞p2，再?gòu)姆磻?yīng)速率驗(yàn)證，T2、P1的曲線達(dá)平衡前斜率大（曲線陡）先到達(dá)平

12、衡，也說(shuō)明壓強(qiáng)是 p1＞p2（增大反應(yīng)壓強(qiáng)可以增大反應(yīng)速率）。然后比較曲線T2、p2與T1、p2，此時(shí)壓強(qiáng)相同，溫度不同，溫度低的達(dá)平衡時(shí)n2大，平衡點(diǎn)高（曲線T2、p2），由此判斷溫度T1＞T2；再由這兩條曲線達(dá)平衡前的斜率比較，也是T1、p2的斜率大于T2、p2，T1、p2先到達(dá)平衡，反應(yīng)速率大，也證明T1＞T2。由此分析得出正確的判斷是T1＞T2，p1＞p2，選項(xiàng)C的結(jié)論正確。 [答案] C [方法點(diǎn)撥] 化學(xué)平衡圖象問(wèn)題的識(shí)別分析方法 化學(xué)平衡圖象問(wèn)題的識(shí)別無(wú)外乎是看坐標(biāo)、找變量、想方程、識(shí)圖象四個(gè)方面，即準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)橫、縱坐標(biāo)的含義，根據(jù)圖象中的點(diǎn)（起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)）、線（

13、所在位置的上下、左右、升降、彎曲）特征，結(jié)合題目中給定的化學(xué)方程式和數(shù)據(jù)，應(yīng)用概念、規(guī)律進(jìn)行推理判斷．但識(shí)圖是關(guān)鍵，筆者認(rèn)為應(yīng)以橫坐標(biāo)的不同含義把圖象分為兩大類：①時(shí)間（t）類，②壓強(qiáng)（p）或溫度（T）類．這兩類的特征分別如下． （一）、時(shí)間（t）類 1．圖象中總有一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間為達(dá)到平衡所需時(shí)間，時(shí)間的長(zhǎng)短可確定化學(xué)反應(yīng)速率的大小，結(jié)合濃度、溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，可確定濃度的大小，溫度的高低和壓強(qiáng)的大?。? 2．圖象中總有一段或幾段平行于橫軸的直線，直線上的點(diǎn)表示可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)． 3．這幾段直線的相對(duì)位置可確定化學(xué)平衡移動(dòng)的方向．固定其它條件不變，若

14、因溫度升降引起的平衡移動(dòng)，就可確定可逆反應(yīng)中是Q＞0還是Q＜0；若因壓強(qiáng)增減引起的平衡移動(dòng)，就可確定氣態(tài)物質(zhì)在可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物的系數(shù)和與生成物的系數(shù)和之間的相對(duì)大?。? （二）、壓強(qiáng)（p）或溫度（T）類 1．圖象均為曲線． 2．曲線上的點(diǎn)表示可逆反應(yīng)在相應(yīng)壓強(qiáng)或溫度下處于平衡狀態(tài)；而不在曲線上的點(diǎn)表示可逆反應(yīng)在相應(yīng)壓強(qiáng)或溫度下未達(dá)到平衡狀態(tài)，但能自發(fā)進(jìn)行至平衡狀態(tài)． 3．曲線的相對(duì)位置、變化趨勢(shì)決定了化學(xué)平衡移動(dòng)的方向．固定其它條件不變，若溫度變化引起的平衡移動(dòng)，即可確定可逆反應(yīng)中是Q＞0還是Q＜0；若因壓強(qiáng)改變引起的平衡移動(dòng)，即可確定氣態(tài)物質(zhì)在可逆反應(yīng)中反應(yīng)物的系數(shù)和與生成物的系數(shù)和

15、之間的相對(duì)大小 等效平衡的探討 1、定溫、定容條件下的等效平衡　 例5：在一個(gè)固定容積的密閉容器中加入2molA和1molB，發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g)≒3C(g)+D(g)，達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為wmol/L。若維持容器的容積和溫度不變，按下列情況配比為開始濃度，達(dá)到平衡后C的濃度仍為wmol/L的是（　?。? A、4molA+2molB 　 B、2molA+1molB+3molC+1molD C、3molC+1molD+1molB 　 D、3molC+1molD 　 E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD ［解析］ 這是一道關(guān)于等效平衡的題，

16、常用極端假設(shè)法分析。將“3molC+1molD”轉(zhuǎn)化為“2molA+1molB”將.5molC+0.5molD”轉(zhuǎn)化為“1molA+0.5molB”。則B組起始狀態(tài)相當(dāng)于4molA+2molB”，C組起始狀態(tài)相當(dāng)于“2molA+2molB”，E組起始狀態(tài)相當(dāng)于“2molA+1molB”。顯然，A、B、C組的起始量與“2molA+1molB”　的起始量不同，均不能達(dá)到與其相同的平衡狀態(tài)，而D、E組的起始量與“2molA+1molB”　的起始量相同，能達(dá)到與其相同的平衡狀態(tài)。故正確答案為D、E。 答案：D E　 例6．在一定溫度下，把2mol SO2和1molO2通入一個(gè)一定容積的密閉容器

17、里，發(fā)生反應(yīng)2SO2+O2 2SO3，當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。若該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始時(shí)SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量。如果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(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分?jǐn)?shù)仍跟上述平衡時(shí)完全相同。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)若a=0，b=0，則c=____。 (2)若a=0.5mol，則b=____，c=____。 (3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是(請(qǐng)用兩個(gè)方程式表示，其中一個(gè)只含a和c，另一個(gè)只含b和c)____。 [解析] 對(duì)于本題來(lái)說(shuō)，要達(dá)到同一平衡狀態(tài)，其外界條件相同，就是

18、同溫、同壓時(shí)有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量要符合如下關(guān)系： (1)若反應(yīng)從正反應(yīng)開始，必須是2molSO2，1molO2； (2)若反應(yīng)是從逆反應(yīng)開始，必須是2molSO3； (3)若反應(yīng)是從正、逆反應(yīng)兩個(gè)方向開始，則把SO3看作是由SO2和O2轉(zhuǎn)化而來(lái)的，把SO3的起始的量全部轉(zhuǎn)化為SO2和O2，然后這部分物質(zhì)的量再分別加上原有的SO2和O2的量，看看是否能達(dá)到2molSO2和1molO2；或使SO2、O2的起始的量全部轉(zhuǎn)化為SO3，然后這部分物質(zhì)的量再加上原有的SO3的量，看看是否能達(dá)到2molSO3。 [答案] (1) 2mol。(2) 0.25mol，1.5mol。(3) a+c=2，2b

19、+c=2。 2、定溫、定壓條件下的等效平衡　 例7．在恒溫恒壓條件下，向可變的密閉容器中充入3LA和2LB發(fā)生如下反應(yīng)3A（g）+2B（g）xC（g）+yD（g）,達(dá)到平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)為m%。若維持溫度不變，將0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作為起始物質(zhì)充入密閉容器中，達(dá)到平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)仍為m%。則x、y的值分別為（　　?。? A、x=3、y=1　　B、x=4、y=1 　C、x=5、y=1　　D、x=2、y=3　 E、x=10、y=2 　 解析： 該反應(yīng)起始反應(yīng)物的量比0.6:0.4=3:2符合化學(xué)方程式中反應(yīng)物的系數(shù)比,若4LC、0.8LD恰好完全轉(zhuǎn)化成A、B

20、時(shí)，必須x:y=5:1，但此時(shí)x+y≠2+3，故在恒溫恒壓條件下,符合x:y=5:1的所有x、y的值不符合題意。若4LC、0.8LD不能恰好完全轉(zhuǎn)化成A、B時(shí)，則不能達(dá)到與開始時(shí)等效的平衡狀態(tài)。當(dāng)x=5、y=1時(shí)，用極端假設(shè)法“4LC、0.8LD”可轉(zhuǎn)化為“2.4LA、1.6LB”，反應(yīng)物的起始量相當(dāng)于“3LA、2LB”,與原起始量相同，能達(dá)到與開始時(shí)相同的平衡狀態(tài)，故正確答案為C?！? 3、定溫、不定壓、不定容條件下的等效平衡 例8．在一定溫度下,將2molHI氣體充入一容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng) HI(g) H2(g)+I2(g),反應(yīng)達(dá)平衡后,H2的體積分?jǐn)?shù)為m%。若其他條件

21、不變,容器的容積變?yōu)樵瓉?lái)的一半,平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)為?！? 解析：容器的容積變?yōu)樵瓉?lái)的一半,體系的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，由于反應(yīng)前后氣體體積不變，所以平衡不移動(dòng)，H2的體積分?jǐn)?shù)仍為m%，各物質(zhì)的濃度均為原來(lái)的2倍，反應(yīng)速率加快。 答案：H2的體積分?jǐn)?shù)為m%　 [ 方法提示] 1.等效平衡的含義：在一定條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，任何相同組分的分?jǐn)?shù)（體積、物質(zhì)的量）均相等，這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。 在等效平衡中，還有一類特殊的平衡，不僅任何相同組分x的分?jǐn)?shù)（體積、物質(zhì)的量）均相同，而且相同組分的物質(zhì)的量均相同，這類等效平衡又

22、互稱為同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。 如：N2+3H22NH3在下列四個(gè)容器A、B、C、D中均處于平衡狀態(tài)，各組分物質(zhì)的量分別為如下所示。 B．a(chǎn) mol N2，b mol H2，c mol NH3 C．1 mol N2，3 mol H2，0 mol NH3 D．0 mol N2，0 mol H2，2 mol NH3 若A、B兩容器T、p相同，則A、B兩平衡互為等效平衡。 若C、D兩容器T、V相同，則C、D兩平衡互為同一平衡。 2.建立等效平衡的條件 （1）．恒溫恒壓下或恒溫恒容下，對(duì)于同一可逆反應(yīng)，若兩初始狀態(tài)有相同的物料關(guān)系，則達(dá)到平衡后兩平衡等效且實(shí)為同一平衡。

23、 此處的相同是指廣義的相同，即只要通過(guò)可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系換算成平衡式左右兩邊中某一邊的物質(zhì)的量，若兩者相同則為有相同的物料關(guān)系。如： N2＋3H22NH3 則①②③為具有相同的物料關(guān)系。 （2）．在恒溫恒壓下，對(duì)于同一可逆反應(yīng)，若兩初始狀態(tài)具有相當(dāng)?shù)奈锪详P(guān)系，則達(dá)到平衡后，兩平衡互為等效平衡。 此處的相當(dāng)是指按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成左右兩邊中同一邊物質(zhì)的量之比相同。 例如：N2O（g）＋2O2（g）N2O5（g） ①中n（N2O）∶n（O2）=2∶3 ②中n（N2O）∶n（O2）=3∶4.5＝2∶3 ③n（N2O）∶（O2）=（2.5+1.5）∶（3+3）=2∶3

24、則①②③的量相當(dāng)。 由此可知：化學(xué)平衡的建立，僅僅與反應(yīng)條件有關(guān)，而與化學(xué)平衡的建立的過(guò)程無(wú)關(guān)，這就是說(shuō)，對(duì)同一個(gè)可逆反應(yīng)，在同樣的條件下，無(wú)論反應(yīng)是從正反應(yīng)開始，或是從逆反應(yīng)開始，或是從兩個(gè)方向同時(shí)開始(即既有反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物，同時(shí)也有生成物轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物)，最終都能達(dá)到完全相同的平衡狀態(tài)，也就是平衡體系中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(氣體的體積分?jǐn)?shù))各保持一定而不變。 　　 對(duì)于一般可逆反應(yīng)，在定溫、定容條件下，只改變起始加入情況，只要按化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成方程式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則二平衡等同（也等效）。對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，在定溫、定容或

25、定溫、定壓條件下，只改變起始時(shí)加入情況，只要按化學(xué)方程式中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)比換算成方程式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則二平衡等效（不一定等同）。 例5． 在一個(gè)盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定的溫度和壓強(qiáng)，進(jìn)行以下反應(yīng)： N2＋3H22NH3 已知加入1 mol N2、4 mol H2時(shí)，達(dá)到平衡后生成a mol NH3（見(jiàn)表中已知項(xiàng)），在相同溫度和壓強(qiáng)下保持平衡后各組分體積分?jǐn)?shù)不變，對(duì)下列編號(hào)②～④的狀態(tài)，填寫表中空白。 解析：由題意知②與①的平衡狀態(tài)互為等效平衡，②中平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量為①的一半，設(shè)①達(dá)到平衡的過(guò)程如下圖。

26、 設(shè)想我們可以用隔板將①中平衡狀態(tài)均分為A、B兩部分，那么A（B）與整體當(dāng)然處于等效平衡且A（B）中NH3的量為0.5a mol，所以我們可認(rèn)為A（B）部分為②的平衡態(tài)，那么達(dá)到B平衡態(tài)的初始狀態(tài)當(dāng)然也為達(dá)到①平衡態(tài)的初始狀態(tài)的一半，即可用下圖表示： 即達(dá)到②的平衡的初始的物質(zhì)的量為： n（N2）=0.5mol、n（H2）=2mol、n（NH3）=0 mol 而經(jīng)過(guò)等量互換，當(dāng)n（NH3）＝1mol時(shí)， n（N2）=0mol n（H2）=1.5mol 同理知①為③這個(gè)整體的2／3，故③達(dá)到平衡時(shí)n（NH3）= 同理，設(shè)始態(tài)NH3為x，平衡時(shí)NH3為y，則 得x=2（g

27、-4m） y=（g-3m）a [點(diǎn)撥] 這類等效平衡可形象地理解為整體與局部的關(guān)系。即在恒溫恒壓下，當(dāng)兩初始狀態(tài)符合局部與整體的關(guān)系時(shí)，那么相對(duì)應(yīng)的平衡態(tài)也就符合局部與整體的關(guān)系。反之亦然。 4．實(shí)戰(zhàn)演練 （一）選擇題 1.對(duì)于反應(yīng)A(s)+2B(g)3C(g)；△H＞0，C%跟外界條件X、Y的關(guān)系如圖所示，下列結(jié)論正確的是 （ ） A．Y表示溫度，X表示壓強(qiáng)，且Y3＞Y2＞Y1 B．Y表示壓強(qiáng)，X表示溫度，且Y3＞Y2＞Y1

28、C．X表示壓強(qiáng)，Y表示溫度，且Y1＞Y2＞Y3 D．X表示溫度，Y表示壓強(qiáng)，且Y1＞Y2＞Y3 2. 在容積固定的密閉容器中存在如下反應(yīng)： A(g)+3B(g) 2C(g)； △H<0某研究小組研究了其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出下列關(guān)系圖： 下列判斷一定錯(cuò)誤的是 （ ） A．圖I研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且乙使用的催化劑效率較高 B．圖I研究的是

29、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且乙的壓強(qiáng)較高 C．圖Ⅱ研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的溫度較高 D．圖Ⅲ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高 3.右圖曲線a表示放熱反應(yīng)X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)進(jìn)行過(guò)程中X的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的關(guān)系。若要改變起始條件，使反應(yīng)過(guò)程按b曲線進(jìn)行，可采取的措施是 （ ） A．升高溫度 B．加大X的投入量 C．加催化劑 D．增大體積 4.反應(yīng)達(dá)

30、到平衡時(shí)，溫度和壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響如圖所示，圖中：，x軸表示溫度，y軸表示平衡混合氣中G的體積分?jǐn)?shù)。有下列判斷：（1）該反應(yīng)是放熱反應(yīng)； （2）該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)； 3）a>b； （4）a

31、 。 （2）反應(yīng)放出—半氣體所需時(shí)間是 。 （3）反應(yīng)放出氣體所需的時(shí)間約為 。 （4）A、B、C、D各點(diǎn)批反應(yīng)速率快慢的順序是 。 （5）解釋上述A、B、C、D快慢的原因是 。 2.二氧化氮在加熱條件下能夠分解成一氧化氮和氧氣。該反應(yīng)進(jìn)行到45秒時(shí)，達(dá)到平衡（NO2濃度約為0.0125mol/L）。右圖中的曲線表示二氧化氮分解反應(yīng)在前25秒內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程。 （1）請(qǐng)計(jì)算前20秒內(nèi)氧氣的平均生成速度： ； （2）若反應(yīng)延續(xù)至70秒，請(qǐng)?jiān)趫D中用實(shí)線畫出25秒至70秒的反應(yīng)進(jìn)程曲線。 （3）若在反應(yīng)開始時(shí)加入催化劑

32、（其他條件都不變），請(qǐng)?jiān)趫D上用虛線 畫出加化劑后的反應(yīng)進(jìn)程曲線。 3.有mA(g)＋nB(g)3C(g)平衡體系，在不同條件下，反應(yīng)混合物中A、B、C的體積分?jǐn)?shù)和時(shí)間t的關(guān)系如圖所示： （1）若圖A的a和b兩條曲線分別表示有無(wú)催化劑的情形，曲線 表示有催化劑的情形。 （2）若圖B中c、d兩條曲線分別表示不同溫度的情形，則曲線 表示高溫時(shí)的情形。 （3）若圖C中e、f表示不同壓強(qiáng)時(shí)的情形，則曲線 表示壓強(qiáng)較大時(shí)的情形，方程式中A、B兩種物質(zhì)的系數(shù)m、n分別為 、 。

33、 4.（1）一定溫度下，容器內(nèi)某一化學(xué)反應(yīng)中M、N 的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間的變化的曲線如右圖，則此反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；此反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 。 (2)在10℃和2×105pa的條件下，反應(yīng)：aA(g)dD(g)+eE(g)建立平衡后，再逐步增大體系的壓強(qiáng)（溫度維持不變），表中列出不同壓強(qiáng)下反應(yīng)建立平衡時(shí)物質(zhì)D的濃度。（已知反應(yīng)過(guò)程中未出現(xiàn)物態(tài)變化。） 壓強(qiáng)/pa 2×105 4×105 D的濃度（mol/L） 0.7 1.5 則壓強(qiáng)由2×105增大到4×105時(shí)，平衡向 方向移動(dòng)（填“正”或“逆”）。a與（d

34、+e）的關(guān)系是：a (d+e)。（填“大于”、“小于”或“等于”。） 參考答案 （一）選擇題 1. A 2. A 3. C 4. D （二）填空題 1.（1）60mL （2）1min （3）2min （4） （5）隨反應(yīng)進(jìn)行，的濃度逐漸減小，反應(yīng)速率逐漸減慢。（上述（1）—（4）可根據(jù)圖象所示找出解答依據(jù)） 2.．（1）5.5×10-4mol/L-s（注：不寫單位扣分）（2）圖中實(shí)踐 （3）圖中虛線 3.（1）b (2)d (3)f 1 1 4．(1)2NM

35、、75％ (2)正，大于 （一）選擇題 1. 在恒容的密閉容器中充入2molA和1molB的氣體后發(fā)生反應(yīng) 2A（g）+B（g）xC（g）,　 達(dá)到平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)為m%。若維持容器容積和溫度不變，按0.6molA、0.3molB和1.4molC為起始物質(zhì)的量，達(dá)到平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)仍為m%。則x的值可能為 （ 　?。? A、1 B、 2　　　　　　C、3　　　　　　　　D、4 　 2.可逆反應(yīng)A(g)＋B(g)2C(g)在固定容積的容器中進(jìn)行，如果向容器中充入1mol A和1

36、mol B，在某溫度下達(dá)到平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)為m%；若向容器中充入1mol C，在同樣的溫度下達(dá)到平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)為n%，則m和n的關(guān)系正確的是 （ ） A．m>n B．m

37、 （ ） A．只能為2 B．只能為3 C．可能為2，也可能為3 D．無(wú)法確定 4.體積相同的甲、乙兩個(gè)容器中，分別充有等物質(zhì)的量的SO2和O2，在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)：2SO2＋O22SO3并達(dá)到平衡。在這過(guò)程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強(qiáng)不變，若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%，則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為 （ ） A．等于p% B．大于p% C．小于p% D．無(wú)法判斷 5.在相同溫度下，有相同體積的甲、乙兩容器，甲容器中充入1g N2和1g H2，乙容器中充入2g N2和2g H2。下列敘述中，錯(cuò)誤的是

38、 （ ） A．化學(xué)反應(yīng)速率：乙＞甲 B．平衡后N2的濃度：乙＞甲 C．H2的轉(zhuǎn)化率：乙＞甲 D．平衡混合氣中H2的體積分?jǐn)?shù)：乙＞甲 （二）填空題 1.在一定溫度、壓強(qiáng)下，在容積可變的密閉容器內(nèi)充有1molA和1molB，此時(shí)容積為VL，保持恒溫恒壓，使反應(yīng)：A(g)+B(g) C(g)達(dá)到平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)為40%，試回答下列問(wèn)題：2molA和2molB，則反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器的容積為　　 ，C的體積分?jǐn)?shù)為 ?！　　? 欲使溫度和壓強(qiáng)在上述條件下恒定不變，在密閉容器內(nèi)充入恒容容器中，對(duì)

39、于可逆反應(yīng)2.2SO2（氣）＋O2（氣） 2SO3（氣），SO2和O2起始時(shí)的物質(zhì)的量分別為20mol和10mol，達(dá)到平衡時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率為80％。若從SO3開始進(jìn)行反應(yīng)，在相同條件下，欲使平衡時(shí)各成分的體積分?jǐn)?shù)與前者相同，則起始時(shí)SO3的物質(zhì)的量應(yīng)是_________________，SO3的轉(zhuǎn)化率是______________。 3.某溫度下，在1L的密閉容器中加入1mol N2、3mol H2，使反應(yīng)N2+3H22NH3達(dá)到平衡，測(cè)得平衡混合氣中N2、H2、NH3分別為0.6 mol、1.8 mol、0.8 mol，如果溫度不變，只改變初始加入的物質(zhì)的量而要求達(dá)到平衡時(shí)N2、H2、

40、NH3的物質(zhì)的量仍分別為0.6 mol、1.8mol、0.8 mol，則N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示時(shí)應(yīng)滿足的條件： （1）若X=0，Y=0，則Z=______。 （2）若X=0.75，則Y=______，Z=______。 （3）若X=0.45，則Y=______，Z=______。 （4）X、Y、Z應(yīng)滿足的一般條件是（用含X、Y、Z的關(guān)系式表示）______。 4.甲、乙兩容器，甲的容積固定，乙的容積可變。在一定溫度下，向甲中通入3mol N2和4mol H2，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成NH3的物質(zhì)的量為amol。 （1）相同溫度下，向乙中通入2molNH3，且保持容積

41、與甲相同，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度與甲平衡中相同。起始時(shí)乙中還通入了____mol N2和____mol H2。 （2）相同溫度下，若向乙中通入6mol N2和8mol H2，且保持壓強(qiáng)與甲相等，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成氨的物質(zhì)的量為b mol，則a∶b______1∶2；若乙與甲的容積始終相等，達(dá)到平衡時(shí)，生成氨的物質(zhì)的量為c mol，則a∶c_____1∶2(填“＞”、“＜”或“＝”)。 參考答案： 選擇題 1 .BC 2. C 3. C 4. B 5. D 填空題 1. （10V/7）L， C的體積分?jǐn)?shù)為40% 2. 達(dá)到平衡時(shí)SO2的物質(zhì)的量為4mol，SO3的物質(zhì)的量為16mol，從逆反應(yīng)開始SO3也應(yīng)充入20mol，平衡時(shí)SO3應(yīng)有16mol，所以SO3的轉(zhuǎn)化率為20% 3. 1） X=0，Y=0，則 Z=2 mol （2）X=0.75，則Y=2.25、Z＝0.5 （3）X＝0.45、Y=1.35、Z=1.1 （4） 4. (1）2mol N2和1mol H2。 （2）c＞2a， a∶c＜1∶2。