摘要：3．等效平衡--在一定条件下.对同一可逆反应.只要起始时加入的物质的物质的量不同.而达到平衡时.同种物质的百分含量相同.这样的两种平衡状态称为等效平衡.若达到平衡时.不仅同种物质的百分含量相同.且同种物质的物质的量.浓度均相同.这样的两种平衡状态称为等同平衡.(等同平衡是等效平衡的一种特例) 练习1.一定温度下.把2molSO2和1molO2通入一个固定体积的密闭容 器中.发生如下反应2SO2(g) + O2(g) ≒2SO3 (g).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.SO3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然跟上述平衡时完全相同.请填写下列空白: 编号 起 始 状 态 平衡时SO3% 平衡时SO3的物质的量(mol) SO2(a) O2(b) SO3(c) 1 2 1 0 a% m 2 0.5 0.25 1.5 a% m 3 1 0.5 1 a% m 4 0 0 2 a% m 5 4 2 0 > a% > m 6 a. b. c满足的一般条件 a+c=2. b+c/2=1 a% m 总结:对于反应前后气体体积不等的可逆反应.在恒温恒容的条件下.只要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比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同.则量两平衡等效. 练习2.一定温度下.把2molSO2和1molO2通入一个容积可变的密闭容 器中.发生如下反应2SO2(g) + O2(g) ≒2SO3 (g).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.SO3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然跟上述平衡时完全相同.请填写下列空白: 编号 起 始 状 态 平衡时SO3% 平衡时SO3的物质的量(mol) SO2(a) O2(b) SO3(c) 1 2 1 0 a% m 2 0.5 0.25 1.5 a% m 3 1 0.5 1 a% m 4 0 0 2 a% m 5 4 2 0 a% 2m 6 b. b. c满足的一般条件 =2 a% m 总结:对于反应前后气体体积不等的可逆反应.在恒温恒压的条件下..改变起始加入物质的物质的量的情况.只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同.则达到平衡后与原平衡等效. 练习3.在一个固定体积的密闭容器中.保持温度一定.进行以下反应: H2(g)+Br2.已知1mol H2和2mol Br2时.达到平衡状态后生成amol HBr.在相同条件下.且保持平衡时.各组成成分的百分含量不变.对下列编号的状态.请填写表中空白: 编号 起 始 状 态(mol) 平衡时HBr的物质的量(mol) H2 (a) Br2 (b) HBr (c) 已知 1 2 0 a 1 0.5 1.5 1 a 2 2 4 0 2a 3 0 0.5 1 0.5a 4 m n 2 a(n-m) 总结:对于反应前后气体体积相等的可逆反应.在恒温恒容的条件下..改变起始加入物质的物质的量的情况.只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同.则达到平衡后与原平衡等效. 练习4.在一个容积可变的密闭容器中.保持温度一定.进行以下反应: H2(g)+Br2.已知1mol H2和2mol Br2时.达到平衡状态后生成amol HBr.在相同条件下.且保持平衡时.各组成成分的百分含量不变.对下列编号的状态.请填写表中空白: 编号 起 始 状 态(mol) 平衡时HBr的物质的量(mol) H2 (a) Br2 (b) HBr (c) 已知 1 2 0 a 1 0.5 1.5 1 a 2 2 4 0 2a 3 0 0.5 1 0.5a 4 m n 2 a(n-m) 总结:对于反应前后气体体积相等的可逆反应.在恒温恒容的条件下..改变起始加入物质的物质的量的情况.只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同.则达到平衡后与原平衡等效. 练习5.在一密闭容器中充入2molA和1molB.发生反应:2A 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:0.6mol B:0.3mol C:1.4mol充入容器.达到平衡后.C的体积分数仍为W%.则x的值为(C) A．只能为2 B．只能为3 C．可能是2.也可能是3 D．无法确定 练习6.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 3C达到平衡时.C的浓度为W mol·L-1.若维持容器体积和温度不变.按下列四种方法改变起始物质.达到平衡后.C的浓度仍为W mol·L-1的是 A． B． C． D． 练习7.在一定的温度下, 将 2体积的氮气和 6 体积的氢气通入一个带活塞的容器中, 活塞的一段与大气相通, 容器内发生以下反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3, 若反应达到平衡时, 测得混合气体的总体积为 7 体积, 据此回答下列有关问题: (1) 保持上述反应的温度不变, 设a.b.c分别代表初始加入的 N2.H2.NH3 的体积, 如果反应达到平衡后混合气体中各物质的量与上述平衡完全相同, 则: ①若a ＝1, c ＝2, 则 b ＝ , 在此情况下, 反应起始时将向 方向进行 ②若需规定起始时反应向逆反应方向进行, 则c 的取值范围是 . (2) 在上述装置中, 若要控制平衡后混合气体为 6.5 体积, 则可以采取的措施 , 原因是 . ⑴①3 ,逆 ② 1≤c≤4 ⑵降温 , 合成氨反应是放热反应.其他条件不变.降温能使平衡向放热方向移动.即向气体体积减小的方向移动.使平衡混合气体由7体积变为6.5体积. 练习8.在一个固定体积的密闭容器中.保持一定温度.在一定条件下进行如下反应: A 3C(g).已知起始时加入1molA和3molB且达到平衡后.生成了3molC. (1)当反应达到平衡时C在反应混合气体中的体积分数为 0．25a . (2)相同实验条件下.若在同一容器中改为起始时加入2molA和6molB.达到平衡时.C的物质的量为 2a .此时C在反应混合气体中的体积分数为 0．25a . (3)相同实验条件下.若在同一容器中改为起始时加入2molA和8molB.达到平衡时.达到平衡时要求C在混合物中体积分数与(2)相同.则开始时还须加入C 6 mol. 练习9.把氮气和氢气以1:1物质的量的比混合均匀后分成四等份.分别同时充入A.B.C.D四个装有催化剂的真空密闭容器中.在保持相同温度的条件下.四个容器中的合成氨反应相继达到化学平衡状态.分析表中实验数据后回答问题 容 器 代 号 A B C D 平衡时混合物种的平均相对分子质量 16 17 平衡时氮气的转化率 20% 平衡时氢气的转化率 30% (1)都达到平衡时. A 容器中氨气的物质的量所占比例最大 (2)达到平衡时所需时间最长的容器代号为 B (3)四个容器的容积由小到大的排列次序是 A＜D＜B＜C 练习10.(I)恒温.恒容下.在一个可变容积的容器中发生如下反应 A C(g) (1)若开始时放入1molA和1molB.到达平衡后.生成amolA.这时A的物质的量为 1-a mol. (2)若开始时放入3molA和3molB.到达平衡后.生成C的物质的量为 3a mol. (3)若开始时放入xmolA.2molB和1molC.到达平衡后.A和C的物质的量分别为ymol和3amol.则x＝ 2 mol.y＝ 3-3amol. 平衡时.B的物质的量 丁 .等于2mol,可能大于.等于或小于2mol.做出此判断的理由是 若3a>1,B的物质的量小于2mol; 若3a=1,B的物质的量等于2mol; 若3a<1,B的物质的量大于2mol; . 的平衡混合物中再加入3molC.待再次到达平衡后.C的物质的量分数是 a/(2-a) . (II)若维持温度不变.在一个与(1)反应前起始体积相同.且容积固定的容器中发生上述反应 (5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC.将与(1)小题中的a进行比较 乙 .a>b 不能比较a和b的大小.做出此判断的理由是 因为(5)小题中容器容积不变.而(1)小题中容器的容积缩小.所以(5)小题中的容器中的压力小于(1)小题中容器中的压力.有利于逆向反应.故反应达到平衡后a>b .

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