
對于同一可逆反應(yīng),在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)下,以不同投料方式(即從正反應(yīng)、逆反應(yīng)或中間狀態(tài)開始)進(jìn)行反應(yīng),只要達(dá)到平衡時(shí),同種物質(zhì)的百分含量相同,這樣的化學(xué)平衡即為等效平衡。
(1)只要是等效平衡,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)同一物質(zhì)的百分含量(體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等)一定相同
(2)外界條件相同:通??梢允呛銣睾闳莼蚝銣睾銐?br/>(3)平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關(guān),而與途徑無關(guān)
例.在恒溫恒容條件下,按下列四種情況分別建立平衡,其中為等效平衡的是。
N2(g)+3H2(g) 2NH3
① 1 ml 3 ml 0 ml② 0 ml 0 ml 2 ml③ 0.5 ml 1.5 ml 1 ml④ 1 ml 3 ml 2 ml
全等效平衡:恒溫恒容條件下,對于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)體積不相等的可逆反應(yīng),通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算為方程式同一邊物質(zhì),其“量”相同,則為全等效平衡。達(dá)平衡時(shí),同一物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、濃度、物質(zhì)的量分別相等
相似等效平衡:恒溫恒容條件下,對于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)體積相等的可逆反應(yīng),通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算為方程式同一邊物質(zhì),其“量”符合同一比例,則為相似等效平衡。達(dá)平衡時(shí),同一物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同;濃度、物質(zhì)的量分別成比例
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
例:在恒溫恒容條件下,按下列四種情況分別建立平衡,其中為等效平衡的是
① 2 ml 2 ml 0 ml 0 ml② 0 ml 0 ml 4 ml 4 ml③ 4 ml 4 ml 2 ml 2 ml④ 1 ml 2 ml 1 ml 2 ml
相似等效平衡:恒溫恒壓條件下,對于任何可逆反應(yīng),通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算為方程式同一邊物質(zhì),其“量”符合同一比例,則為相似等效平衡。達(dá)平衡時(shí),同一物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、濃度相同;物質(zhì)的量成比例
例.在恒溫恒壓條件下,按下列四種情況分別建立平衡,其中為等效平衡的是。
(1)判斷同一可逆反應(yīng)在相同的反應(yīng)條件下是否為相同的平衡狀態(tài)
(2)求要達(dá)到等效平衡,兩種不同的狀態(tài)下起始量之間的關(guān)系式
(3)求屬于等效平衡狀態(tài)下的反應(yīng)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)
起始量 轉(zhuǎn)化量(同側(cè)物質(zhì))新起始量→與原標(biāo)準(zhǔn)量對照→符合條件,互為等效平衡
練1.一定溫度下,將a ml PCl5通入一個(gè)容積固定不變的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):PCl5(g) ? PCl3(g)+Cl2(g),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測得混合氣體的壓強(qiáng)為p1,此時(shí)再向容器中通入a ml PCl5,同樣溫度下再達(dá)到平衡時(shí),測得壓強(qiáng)為p2,下列判斷正確的是( )A.2p1>p2 B.PCl5的分解率增大 C.p1>p2 D.Cl2的體積分?jǐn)?shù)增大
練2.將1 ml SO2和1 ml O2通入體積不變的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)SO3為0.3 ml,此時(shí)若移走0.5 mlO2和0.5 mlSO2,相同溫度下再次達(dá)到新平衡時(shí)SO3的物質(zhì)的量為( )A.0.3 ml B.0.15 ml C.小于0.15 ml D.大于0.15 ml,小于0.3 ml
2 SO2(g)+ O2(g) ? 2SO3(g)
練3.等量的反應(yīng)物在兩個(gè)容積相等的容器中發(fā)生:N2(g)+3H2(g)? 2NH3(g),并達(dá)到平衡。在這過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強(qiáng)不變,若甲容器中NH3的百分含量p%,則乙容器中NH3的百分含量( )A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.無法判斷
先假定甲、乙的體積都不變,達(dá)到平衡后兩容器中的平衡時(shí)全等效平衡,NH3的百分含量相等。
而實(shí)際上乙容器的壓強(qiáng)不變,可逆反應(yīng)是向氣體體積減小的方向建立平衡,因此達(dá)平衡后,欲保持乙的壓強(qiáng)不變,就需要縮小乙容器的體積。
因此乙相對于甲,相當(dāng)于甲平衡后,縮小容器體積加壓,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)。若甲容器中NH3的百分含量為P%,則乙的NH3的百分含量將大于甲,大于p%
同學(xué)們思考下還有沒有其它的方法?
練4.如圖所示,向A中充入1ml X和lm1 Y,向B中充入2mlX和2mlY,起始Va=Vb=a L,在相同溫度和有催化劑的條件下,兩容器中各自發(fā)生下列反應(yīng):X(g)+Y(g)?2Z(g)+W (g); △H >0,達(dá)到平衡時(shí),VA=1.2aL。則:
(1)反應(yīng)開始時(shí),B容器中化學(xué)反應(yīng)速率_______A容器中的化學(xué)反應(yīng)速率(填“大于”、“小于”或“等于”);(2)A容器中X的轉(zhuǎn)化率為__________,且B容器中X的轉(zhuǎn)化率__________A容器中X的轉(zhuǎn)化率;(填“大于”、“小于”或“等于”); (3)打開K一段時(shí)間達(dá)到新平衡時(shí),A的體積為____________(連通管中氣體體積不計(jì)) 。
X(g)+Y(g) ? 2Z(g)+W (g); △H >0
(2)A容器中X的轉(zhuǎn)化率為__________,且B容器中X的轉(zhuǎn)化率__________A容器中X的轉(zhuǎn)化率;(填“大于”、“小于”或“等于”);
X(g)+Y(g) ? 2Z(g)+W (g); △H >0,
(3)打開K一段時(shí)間達(dá)到新平衡時(shí),A的體積為____________(連通管中氣體體積不計(jì)) 。
練5.在相同溫度下,相同容積的四個(gè)密閉容器中進(jìn)行同樣的可逆反應(yīng):2X(g)+Y(g)? 3W(g)+2Z(g),起始時(shí)四個(gè)容器所裝X、Y的量分別為:甲(X:2ml,Y:1ml) 乙(X:1ml,Y:1ml)丙(X:2ml,Y:2ml) 丁(X:1ml,Y:2ml)建立平衡時(shí),X或Y的轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系為( )A X的轉(zhuǎn)化率為:甲<丙<乙<丁 B X的轉(zhuǎn)化率為:甲<乙<丙<丁C Y的轉(zhuǎn)化率為:甲>丙>乙>丁 D Y的轉(zhuǎn)化率為:?。疽遥颈炯?br/>Y的轉(zhuǎn)化率為:甲>乙>丙>丁
練6.已知一定溫度下合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g) ? 2NH3(g); △H = -92.4 KJ/ml的熱量,在恒溫恒壓的密閉容器中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①通入1 ml N2和3 ml H2,達(dá)平衡時(shí)放出熱量為Q1,②通入2 ml N2和6 ml H2,達(dá)平衡時(shí)放出熱量為Q2,則下列關(guān)系正確的是( ) A.Q2 = 2 Q1 B. Q1 < Q2 < 184.8 kJ C. Q1 < 0.5 Q2 D.Q1 = Q2 < 92.4 kJ
在恒溫恒容的密閉容器中____
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