高三化学第一轮复习专题---化学等效平衡解题技巧总结.pdf
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1、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 (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“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积
2、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 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 与原平衡起始态相同 。 II类:恒温恒容下对于反应前后气体体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)的物质的量的比例 与原平
3、衡起始态相同,两平衡等效。 III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 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,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 类: 在恒温恒容下 ,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, 22 OSO2
4、3 SO2,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 分别代表初始时加入的 322 SOOSO、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、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: 22 OSO2 3 SO2可以看出,
5、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、 定容下建立的同一化学平衡状态。起始时, 无论怎样改变 322 SOOSO、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、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 22 OSO2 3 SO2可以看出,反 应从 2mol SO3开始,通过反应的化学计量数之比换算成 2 SO和 2 O的物质的量(即等价转换),恰好跟反应 从 2mol SO2和
6、 1mol O2的混合物开始是等效的,故c=2。 (2)由于a=0.5b(乙) ab,即应填(甲) 。 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 2molD D、1molC和 1molD 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:2S
7、O2 +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=0.25mo
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