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第二章第三节第3课时(等效平衡)

第三章

第三节

化学平衡(第三课时)学案

常用来(1)比较转化率的大小(2)比较百分含量的变化(3)判断平衡状态 PCl5(g) 【例】 在一真空密闭容器中盛有 1 mol PCl5, 加热到 200℃, 发生反应: PCl3(g)+Cl2(g),

班级: ____________ 姓名: _____________ 小 组:_____________ 评价:____________ 【学习目标】1.了解等效平衡的含义。 2.掌握等效平衡的运用。 【学习重难点】等效平衡的建立 (一) 等效平衡的含义 在 一 定 条 件 下 ( 恒 温 恒 容 或 恒 温 恒 压 ) , 对 ________ 可 逆 反 应 体 系 , 起 始 时 加 入 物 质 的 ______________,而达到化学平衡时,同种物质的____________,这样的平衡称为等效平衡。在 这些平衡体系中,又存在如下三种情况: (二)等效平衡的分类 1.恒温、恒压的可逆反应(无论体积可变或不变) 如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其____________与对应组分的 起始加入量比相同,则建立的化学平衡状态是等效的。 结果:达到平衡后,各组分的浓度____________(填“相同”或“不一定相同”下同) ,各组 分的百分含量_________,各组分的物质的量____________。 2.对于恒温、恒容条件下的体积可变的反应 如果按方程式中的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起 始加入量________,则建立的化学平衡状态是等效的。 结果:达到平衡后,各组分的浓度____________(填“相同”或“不一定相同”下同) ,各组分的 百分含量_________,各组分的物质的量____________。 例如,一定条件下的可逆反应: 2SO2 + O2
催化剂 △

反应达到平衡时,PCl5 在混合气体中的体积分数为 m%,若在相同的温度和相同的容器中,起始 时加入 2 mol PCl5,反应达到平衡时,PCl5 在混合气体中的体积分数为 n%,则 m 和 n 的关系正确 ) 的是( A.m>n B.m<n C.m=n D.无法比较 解析 设计如下等效平衡模型:

在上述模型中,①和②互为等效平衡,平衡混合气体中 PCl5 的体积分数为 m%。③达到平衡 时,PCl5 体积分数为 n%,从②到③,由于增大压强,平衡向逆反应方向移动,所以,PCl5 在平衡 混合气体中的体积分数增大,即:n>m,B 选项正确。] (四) 【当堂检测】 1.在恒温、恒容的条件下,有反应 2A(g)+2B(g) (g)+3D(g),现从两条途径分别建立平衡,

2SO3

① 2 mol 1 mol 0 mol ② 0 mol 0 mol 2 mol ③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol 上述三种配比,按方程式的计量关系均转化为反应物,则 SO2 均为 2 mol、O2 均为 1 mol,三者建 立的平衡状态完全相同。 3.对于恒温、恒容条件下的体积不变反应 如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其____________与对应组分的 起始加入量比相同,则建立的化学平衡状态是等效的。 结果:达到平衡后,各组分的浓度____________(填“相同”或“不一定相同”下同) ,各组分的 百分含量_________,各组分的物质的量____________。 例如: H2(g)+I2(g) (g)

L-1;途径Ⅱ:C、D 的起始浓度分别为 2 mol· L-1 和 6 mol· L 途径Ⅰ:A、B 的起始浓度均为 2 mol· -1 ) ,以下叙述正确的是( 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Ⅰ的反应速率 v(A)等于途径Ⅱ的反应速率 v(A) D.达到平衡时,途径Ⅰ所得混合气体的密度等于途径Ⅱ所得混合气体的密度 2.在一定温度下,把 1 mol N2 和 3 mol H2 通入一个固定容积的密闭容器里,发生如下反应: N2(g)+3H2(g) 高温、高压 2NH3(g)
催化剂

① 1 mol 1 mol 0 mol ② 2 mol 2 mol 1 mol 上述两种配比,按方程式中化学计量关系均转化为反应物,两种情况下 H2(g)与 I2(g)的物质的 量比均为 1∶1,因此上述两种情况建立的化学平衡状态是等效的。 解题技巧:过程假设法(虚拟法)的使用

当此反应进行到一定程度时,反应中的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 N2、H2 和 NH3 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=________、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):____________________________、__________。 3.已知 H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH<0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入 H2 和 I2 各

0.1 mol,乙中加入 HI 0.2 mol,相同温度下分别达到平衡浓度。欲使甲中 HI 的平衡浓度大于乙中 HI 的平衡浓度,应采取的措施是( ) A.甲、乙提高相同温度 B.甲中加入 0.1 mol He,乙不变

C.甲降低温度,乙不变

D.甲增加 0.1 mol H2,乙增加 0.1 mol I2 3C(g),若反应开始时充入 2 mol

4.一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)

A 和 2 mol B,达平衡后 A 的体积分数为 a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质, ) 平衡后 A 的体积分数大于 a%的是( ①2 mol C ②2 mol A、1 mol B 和 1 mol He(不参加反应) ③1 mol B 和 1 mol C ④2 mol A、3 mol B 和 3 mol C A.①② B.②③ C.②④ D.①④ 5.某温度下,在一容积可变的容器中,反应 2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B 和 C 的物质

A 和 2 mol B,达平衡后 A 的体积分数为 a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质, ) 平衡后 A 的体积分数小于 a%的是( A.2 mol C B.2 mol A 和 1 mol B C.1 mol B 和 1 mol C D.2 mol A、3 mol B 和 3 mol C 12.在温度、容积相同的 3 个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应 达到平衡时的有关数据如下[已知 N2(g)+3H2(g) 容器 反应物投入量 NH3 的浓度(mol· L 1)


2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ· mol-1 乙 2 mol NH3 c2 吸收 b kJ p2 丙 4 mol NH3 c3 吸收 c kJ p3

的量分别为 4 mol、2 mol 和 4 mol。保持温度和压强不变,对平行混合物中三者的物质的量做如 ) 下调整,可使平衡右移的是( A.均减半 B.均加倍 C.均增加 1 mol D.均减少 1 mol 6.某温度下,密闭容器中充入 1 mol N2 和 3 mol H2,使之反应合成 NH3,平衡后,测得 NH3 的体 积分数为 n0,如果温度不变,只改变起始加入量,使反应平衡后 NH3 的体积分数为 n0,若 N2、 H2、NH3 的物质的量分别用 x、y、z 表示。 恒温恒容条件下 ①若 x=0,y=0,则 z=________。 ②若 x=0.75 mol,则 y=______,z=________。 ③x、y、z 满足的一般条件是____________________________________________。 7.已知一定温度下,X(g)+2Y(g) mZ(g) ΔH=-a kJ· mol-1(a>0)。现有甲、乙两容积相等且固

甲 1 mol N2、3 mol H2 c1 放出 a kJ p1

反应的能量变化 体系压强(Pa)

α1 α2 α3 反应物转化率 下列说法正确的是( ) A.2c1>c3 B.a+b=92.4 C.2p2<p3 D.α1+α3>1 13.某温度下,把 1 mol N2 和 4 mol H2 通入一个容积可变的密闭容器里,发生反应:N2(g)+ 3H2(g) 高温、高压 2NH3(g),反应达到平衡状态,测得 NH3 为 amol。若保持温度和压强不变,用
催化剂

m、n、p 代表初始加入 N2、H2、NH3 的物质的量,只改变 m、n 数值,达到平衡时各组分的质量 分数不变,请填写表中编号为(1)~(3)各状态空格内数据。 编号 已知 (1) (2) (3) N2 1 1.5 m 初始状态/mol H2 4 6 n(n≥4m) NH3 0 0 1 平衡状态 NH3 的 物质的量/ mol a 0.5a

定的密闭容器,在保持该温度下,向密闭容器甲中通入 1 mol X 和 2 mol Y,达平衡状态时,放出 热量 b kJ;向密闭容器乙中通入 2 mol X 和 4 mol Y,达平衡状态时,放出热量 c kJ,且 2b<c,则 ) 下列各值关系正确的是( A.a=b B.2a<c C.m>3 D.m<3 8.在 1 L 密闭容器中通入 2 mol NH3,在一定温度下发生反应:2NH3
高温、高压 催化剂

N2+3H2,达平

衡时,N2 的物质的量分数为 a%,维持容器的体积和温度不变,分别通入下列几组物质,达到平 ) 衡时,容器内 N2 的物质的量分数仍为 a%的是( A.3 mol H2 和 1 mol NH3 B.2 mol NH3 和 1 mol N2 C.2 mol N2 和 3 mol H2 D.0.1 mol NH3、0.95 mol N2、2.85 mol H2 9.某温度下,在密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g) 2C(g),若开始时充入 2 mol C 气体,

14.在一定温度下,4 mol A 和 5 mol B 通入一个定容的密闭容器里,发生反应 4A(g)+5B(g) (g),当此反应进行到一定程度时,达到平衡状态。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 A、B、C 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 关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种物质的质量分数仍跟上述平衡时完全相同,请填 写下列空白: (1)若 a=0 mol,b=0 mol,则 c=________。 (2)若 a=1 mol,则 b=________,c=________。

达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了 20%;若开始时只充入 2 mol A 和 1 mol B 的混合气 ) 体,达到平衡时 A 的转化率为( A.20% B.40% C.60% D.80% 10.在一密闭的容器中充入 2 mol A 和 1 mol B 发生反应:2A(g)+B(g) xC(g),达到平衡后,C

的体积分数为 w%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量 A:0.6 mol、B:0.3 mol、C: 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.可能为 2,也可能为 3 D.无法确定 11. 2A(g)+B(g) 一定温度下, 在恒容密闭容器中发生如下反应: 3C(g), 若反应开始时充入 2 mol


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