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1、20092009 高考化学等效平衡解题技巧高考化学等效平衡解题技巧 一、概念 在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时， 任何相同组分的百分含量百分含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡（包括“相同的平衡状态” ） 。 概念的理解： （1）外界条件相同：通常可以是恒温、恒容，恒温、恒压。 （2） “等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同：“完全相同的平衡状态” 是指在达到平衡状态时，任何组分的物质的量分数（或 体积分数）对应相等，并且反应的速率等也相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。而“等效
2、平衡”只要求平衡混合物中各组分的 物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同 （3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关， （如：无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始投料是一次还是分成几次 反应容器经过扩大缩小或缩小扩大的过程， ）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。 二、等效平衡的分类 在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种： I I 类：恒温恒容下类：恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即V0 的体系）：等价转化后，对应各物质起始投料的物质的量物质的量 与原平衡起始态相同相同。 IIII 类：恒温恒容下类：恒温恒容下对于反应前后气体体
3、积没有变化的反应来说（即V=0 的体系）：等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质物质 的量的比例的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。 IIIIII 类：恒温恒压下类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，要反应物（或生成物）的物质的量的比例物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。 解题的关键，读题时注意勾画出这些条件，读题时注意勾画出这些条件，分清类别，用相应的方法求解。我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡 问题 三、例题解析 I I 类：类： 在恒温恒容下恒温恒容下，对于化学反应前后气体体积发生变化的可逆反应，只改变起始加入物质的物质的量，如果通过可逆反应的化 学计量数
4、之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。 例 1：在一定温度下，把 2mol SO2和 1mol O2通入一定容积的密闭容器中，发生如下反应， ，当此反应进行到222SOO32SO一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令 a、b、c 分别代表初始时加入的的物质的量223SOOSO、（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，才能保证达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍 跟上述平衡完全相同。请填空： （1）若 a=0，b=0，则 c=_。 （2）若 a=0.5，则 b=_，c=_。 （3）a、b、
5、c 的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） 解析：通过化学方程式： 可以看出，这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应，在定温、定容下建222SOO32SO立的同一化学平衡状态。起始时，无论怎样改变的物质的量，使化学反应从正反应开始，还是从逆反应开始，或者从正、223SOOSO、逆反应同时开始，但它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的，即它们之间存在等效平衡关系。我们常采用“等价转换”的 方法，分析和解决等效平衡问题。 （1）若 a=0，b=0，这说明反应是从逆反应开始，通过化学方程式可以看出，反应从 2mol
6、 SO3开始，通过反应222SOO32SO的化学计量数之比换算成和的物质的量（即等价转换） ，恰好跟反应从 2mol SO2和 1mol O2的混合物开始是等效的，故 c=2。2SO2O（2）由于 a=0.5b（乙）ab，即应填（甲） 。 针对训练：针对训练： 1、在 t时，向 2L 密闭容器中放入 1molA 和 1molB，发生下列反应：A（g）+B（g）C（g）+2D（g） ，平衡时 C 的含量为 m%，保持其他条件不变，若按下列配比将物质放入容器中达到平衡时，C 的含量仍为 m%的是 （ ）A、2molA 和 1molB B、2molD 和 A、B、C 各 1mol C、1molC 和
7、 2molD D、1molC 和 1molD 2 2、在一定温度下，把 2mol SO2和 1mol O2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2 +O2 2 SO3,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。现在该容器中维持温度不变，令 a、b、c 分别代表初始加入的 SO2、O2和 SO3的物质的量（mol） 。 如 a、b、c 取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保持达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍和上述平衡时的 完全相同。请填写下列空白： 若 a=0,b=0,则 c= _。 若 a=0.5,则 b= _ 和 c= _。 a、b、c 必须
8、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）： _。 答案：（1）2mol （2）b=0.25mol，c=1.5mol （3）a+c=2 b+c/2=1（或 2b+c=2） 3、在一个固定体积的密闭容器中，加入 2mol A 和 1mol B，发生反应： 2A(g)B(g) 3C(g)D(g) 达平衡时，c (C)W mol/L。若维持容器内体积和温度不变，按下列四种配比作起始物质，达平衡后， C 浓度仍为 W mol/L 的是（ AD ）（A）1mol A0.5mol B1.5mol C0.5 D（B）2mol A1mol B3mol C1mol
9、D（C）3mol C1mol D1mol B（D）3mol C1mol D 4、在一恒温恒容密闭容器中，A、B 气体可建立如下平衡： 2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)现分别从两条途径建立平衡：. A、B 的起 始量均为 2mol；. C、D 的起始量分别为 2mol 和 6mol。下列叙述不正确的是：-（B） A、两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同 B、两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成不同 C、达到平衡时，途径的 和途径体系内混合气体平均相对分子质量相同 D、达到平衡时，途径的气体密度为途径密度的 1/2 5、在一个 1L 的密闭容器中，加入 2mol
10、A 和 1molB ，发生下述反应：2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g)达到平衡时，C 的浓度为 1.2mol/L , C 的体积分数为 a% 。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（ D ） A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B6、在一固定容积的密闭容器中充入 2molA 和 1molB，发生反应：2A(气)+B(气) xC(气),达到平衡后，C 的体积分数为 W%。若维
11、持容器体积和温度不变，按 0.6molA、0.3molB 和 1.4molC 为起始物质，达到平衡后，C 的体积分数仍为 W%，则 x 值为 （ BC ）A、1 B、2 C、3 D、4 7、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(g)达到平衡时，C 的浓度为 1.2mol/L , C 的体积分数为 a% 。维持容器的压强和温度不变，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（或 C 的体积分数仍是 a%）的是 （ ABD ） A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+
12、1.5mol C+0.5mol D C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B 8、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（气）+2B（气）xC（气）+yD(气)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 （ CD ） A x=3 y=1 B x=4 y=1 C x=5 y =1 D x=10 y=2 9、在一个容积固定的密闭容器中充入 1molHI，建
13、立如下平衡：H2（g）+I2 （g）2HI（g） ，测得 HI 的转化率为 a%。其他条件不变，在上述平衡体系中再充入 1molHI，待平衡建立时 HI 的转化率为 b%，则 a、b 的关系为 （C ） A.ab B.ab C.a=b D.无法确定 10、一个真空密闭恒容容器中盛有 1molPCl5，加热到 200发生如下反应：PCl5(g) PCl3 (g)+Cl2 (g) ，反应达到平衡时，混合气体中 PCl5，所占体积分数为 M%， 。若同一温度的同一容器中，最初投入 2 molPCl5，反应达平衡时，混合气体中 PCl5，所占体积分数为 N%。则 M 和 N 的关系是 ( C ) (A
14、) MN (B) M=N (C) M N (D)无法确定 11、已知甲为恒温恒压容器，乙为恒温恒容容器。两容器中均充入 2mol SO2、1mol O2，初始时两容器的温度体积相同。一段时间后反 应达到平衡，为使两容器中的 SO2在平衡混合物的物质的量分数相同，下列措施中可行的是 （ABAB） A向甲容器中充入一定量的氦气 B向乙容器中充入一定量的 SO3气体 C升高乙容器的温度 D增大甲容器的压强 12、有两个密闭容器 A 和 B，A 容器内有一个移动的活塞能使容器内保持恒压，B 容器能保持恒容。起始时向这两 个容器中分别充入等量的体积比为 2：1 的 SO2和 O2的混合气体，并使 A 和 B 的容积相等。在保持 4000C 的条件下使之发生如下反应：2 SO2+O2 2 2SO3。（1）达到平衡时所需要的时间 A 容器比 B 容器 ，
