【文章內(nèi)容簡介】 衡 常 數(shù)( ) , ,( . )(( . ) . ) ( ),???? ? ? ??? ? ?? ? ????12c 1 2 11 1 1 1c2 1 10 64m ol L 200Q m ol0 16 m ol L 1 68 m ol L 21400L m ol L21QK壓 強(qiáng) 增 大 倍 各 組 分 的 濃 度 增 大 倍即 所 以 平 衡 向 正 反 應(yīng) 方 向 移 動 ?(3)保持體積不變 ,充入稀有氣體 Ar,盡管總壓改變 ,但反應(yīng)混合物各組分的濃度保持不變 ? ( . )(( . ) . ),??????? ? ?? ? ??12c 1 2 1110 3 2 m o l L 4 0 0Q m o l0 0 8 m o l L 0 8 4 m o l L 2 1LK 所 以 平 衡 不 發(fā) 生 移 動 ?能力關(guān) 等效平衡 相同條件下 ,同一可逆反應(yīng)體系 ,不管從正反應(yīng)開始 ,還是從逆反應(yīng)開始 ,只要按反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比投入反應(yīng)物或生成物 ,建立起的平衡狀態(tài)都是相同的 ,這就是所謂的等效平衡原理 ? 由于化學(xué)平衡狀態(tài)與條件有關(guān) ,而與建立平衡的途徑無關(guān) ?因而 ,同一可逆反應(yīng) ,從不同的狀態(tài)開始 ,只要達(dá)到平衡時(shí)條件 (溫度 ?濃度 ?壓強(qiáng) )完全相同 ,則可形成等效平衡 ? 如常溫常壓下 ,可逆反應(yīng) : ?2 2 32S O O 2S O① 2 mol 1 mol 0 mol ② 0 mol 0 mol 2mol ③ mol mol ① 從正反應(yīng)開始 ,② 從逆反應(yīng)開始 ,③ 從正逆反應(yīng)同時(shí)開始 ,由于① ?② ?③ 三種情況如果按方程式的計(jì)量關(guān)系折算成同一方向的反應(yīng)物 ,對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量均相等 (如將② ?③ 折算為① ),因此三者為等效平衡 ? (1)對于恒溫 ?恒容條件下體積可變的反應(yīng) 如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì) ,其物質(zhì)的量與對應(yīng)組分的起始加入量相同 ,則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的 ?例如 : ① 2 mol 1 mol0 mol ② 0 mol 0 mol 2 mol ③ mol mol 上述三種配比 ,按方程式的計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物 ,則 SO2均為 2 mol,O2均為 1 mol,三者建立的平衡狀態(tài)完全相同 ? ?2 2 32S O O 2S O(2)對于恒溫 ?恒容條件下體積不變的反應(yīng) 如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì) ,其物質(zhì)的量之比與對應(yīng)組分的起始加入量之比相同 ,則建立的化學(xué)平衡是等效的 ?例如 : ① 1 mol 1 mol 0 mol ② 2 mol 2 mol 1 mol 上述兩種配比 ,按方程式中化學(xué)計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物 ,兩種情況下 H2與 I2(g)的物質(zhì)的量之比均為 1： 1 ? ? ? ? ? ? ?22H g I g 2H I g因此上述兩種情況下建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的 ? (3)對于恒溫 ?恒壓條件下的可逆反應(yīng) (體積可變的反應(yīng)或體積不變的反應(yīng) ) 如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì) ,其物質(zhì)的量之比與對應(yīng)組分的起始加入量之比相同 ,則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的 ? 注意 :三種情況下的等效均指平衡混合物中各組分的百分含量保持不變 ?實(shí)際上三種等效是有差別的 ,第 1種情況是絕對等效 (包括濃度 ?密度 ?相對分子質(zhì)量等都相等 ),而第 2種和第 3種情況下 ,物質(zhì)的量存在倍數(shù)關(guān)系 ? 考例在一定溫度下 ,把 2 mol SO2和 1 mol O2通入一個(gè)一定容積的密閉容器里 ,發(fā)生如下反應(yīng) : 當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí) ,反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài) ?現(xiàn)在該容器中維持溫度不變 ,令 a?b?c分別代表初始加入的 SO2?O2和 SO3的物質(zhì)的量 (mol)? ,??2 2 32 S O O 2 S O催 化 劑如 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)的完全相同 ?請?zhí)顚懴铝锌瞻?: (1)若 a=0,b=0,則 c=________? (2)若 a=,則 b=________和 c=________? (3)a?b?c必須滿足的一般條件是 (請用兩個(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):____?______? 2 a+c=2 c2+b=1 【 解析 】 在其他條件不變時(shí) ,改變平衡體系中有關(guān)物質(zhì)的量 ,使之平衡狀態(tài)相同 ?解題思路是 :有關(guān)物質(zhì)的量不論取何值 ,都把它轉(zhuǎn)化成最初給定的物質(zhì)的量 ?若其值與題干給出的量相同 ,則符合題意 ? (1)2 mol SO3相當(dāng)于 2 mol SO2和 1 mol O2? (2) mol SO2與 mol O2反應(yīng)生成 mol SO3,再加上 mol SO3,其 SO3的量是 2 mol,同 (1)? ( ) , ,??232 3 23 S O S O 2 m o lcc2 m o l S O c m o l S O m o l O b221若 與 的 物 質(zhì) 的 量 之 和 等 于 相 當(dāng) 于 原來 加 入 的 ? 分 解 得 若兩 者 之 和 等 于 初 始 氧 氣 的 量 就 符 合 題 意 ?【 點(diǎn)評 】 關(guān)鍵是理解解析中的第一段的內(nèi)容 ?我們把這一類問題稱作等效平衡 ,“ 等效 ” 是指改變加入的物質(zhì)與原來加入的物質(zhì) ,在數(shù)量上 “ 等效 ” ? 課 堂 練 習(xí) 的正 ?逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示 ?下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ( ) (N2)=v正 (H2) (N2)=v逆 (NH3) (H2)=3v逆 (NH3) (N2)=3v逆 (H2) ? ? ( ) ( )?2 2 3N g 3 H g 2 N H g高 溫 ? 高 壓催 化 劑答案 :C 解析 :當(dāng)正向反應(yīng)速率等于逆向反應(yīng)速率時(shí) ,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) ?根據(jù)化學(xué)方程式中 NH3和 H2的計(jì)量關(guān)系 ,可以看出正反應(yīng)在單位時(shí)間內(nèi)有 3 mol H2發(fā)生化合反應(yīng) ,必定同時(shí)生成 2 mol NH3,故有 2v正 (H2)=3v正 (NH3)?這時(shí)逆反應(yīng)如果同 時(shí)有 2 mol NH3發(fā)生分解反應(yīng) ,NH3的物質(zhì)的量就相當(dāng)于沒有變化 ,好像 “ 表面上靜止 ” 達(dá)到平衡狀態(tài) ?所以當(dāng) 2v正 (H2)=3v逆 (NH3)時(shí) ,NH3的正 ?逆反應(yīng)速率相等 ,說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài) ? ,向 a L密閉容器中加入 1 mol X氣體和 2 mol Y氣體 ,發(fā)生如下反應(yīng) :X(g)+2Y(g) 2Z(g),此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是 ( ) X?Y?Z的濃度之比為 1： 2： 2 mol X同時(shí)生成 mol Z 答案 :AB 解析 :該反應(yīng)為正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng) ?容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化時(shí) ,即氣體的物質(zhì)的量不再變化 ,各物質(zhì)的濃度也不再變化時(shí) ,表明該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài) ?因此 A?B正確 。容器內(nèi) X?Y?Z濃度之比為 1:2:2為某一時(shí)刻的特殊 情況 ,不具有普遍性 ,反應(yīng)的任何時(shí)刻都具備單位時(shí)間內(nèi)消耗 mol X必生成 mol Z這一關(guān)系 ,C?D均不能表明反應(yīng)是否達(dá)到平衡 ? ,正確的是 ( ) ,反應(yīng)物濃度用起始濃度表示 ,生成物濃度用平衡濃度表示 ,所有反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定大 ?濃度 ?壓強(qiáng) ?催化劑有關(guān) 答案 :C 解析 :考查平衡常數(shù) ?轉(zhuǎn)化率的影響因素 ?平衡常數(shù)中的濃度都是平衡濃度 ,它僅受溫度影響而已 ,故 A?D錯(cuò) ,其大小可以描述反應(yīng)的限度大小 ,故 C正確 ?轉(zhuǎn)化率不但受平衡常數(shù)的影響 ,而且還受自身起始濃度及其物質(zhì)濃度的影響 ,故 B錯(cuò) ? %的高純鎳 ?下列說法正確的是 ( ) ? ? ? ? ( ) ( )? 5 0 8 0 41 8 0 2 0 0N i s 4 C O g N i C O g～ ℃～ ℃～ 80℃ 時(shí) ,適當(dāng)增大壓強(qiáng) ,有利于 Ni(CO)4的生成 ～ 200℃ 范圍內(nèi) ,該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的升高而減小 CO氣體 ? ?? ?4CO( ) C O?????? 4c N iKc N i c答案 :AC 解析 :本題考查的是可逆反應(yīng)知識 ,難度中等 ?增大壓強(qiáng)平衡正向移動 ,有利于 Ni(CO)4的生成 ,A正確 。B錯(cuò) ,表達(dá)式與 Ni的濃度無關(guān) 。升高溫度平衡逆向移動 ,平衡常數(shù)減小 ,C正確 。提純過程中沒有消耗 CO氣體 ,D錯(cuò) ? ,在體積為 3 L的密閉容器中 ,一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇 :CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),根據(jù)題意 ,以下說法正確的是 ( ) D點(diǎn)的平衡常數(shù) ,且該反應(yīng)的 ΔH0 E點(diǎn)大于 D點(diǎn) . ( ) / ( )??nBD v m ol L m i n 5003t BD