高二化学等效平衡难题

2024-09-20

高二化学等效平衡难题(精选4篇)

1.高二化学等效平衡难题 篇一

化学平衡中等效平衡问题探讨

攀枝花市十五中 梅静

等效平衡一直以来都是高考的热点,而在实际的教学中,无论是老师的教还是学生的学,历来都是一个难点。

如何突破这一难点,让学生不仅易于掌握,而且能灵活应用,在考试中应变自如,就成为教学研究的一个重要课题。本文结合我多年的教学实践进行一些探讨,力求有所突破。给老师和学生都有一定的帮助。

一、等效平衡类型:

根据等效平衡的特点,我将等效平衡分为如下几种类型:

1、物料守恒的等效平衡:比如 2 SO2+O22 SO3 的反应中,在等T、P、V下按如下几种情况加入反应物(1)2molSO2和1molO2

(2)1molSO2和0.5molO2和1mol SO3(3)不加SO2和O2只加入2mol SO3 上述的三个反应在达到平衡后,是等效平衡。其分析如下:

因为平衡的建立只与反应条件有关,在同样的条件下,只要加入的物料相同,就是等效平衡,而与反应是从反应物开始还是从生成物开始、或是从两边同时开始是没有关系的。这种题只需要用完全转化的方式(即让生成物最大可能的转化为反应物,或让反应物最大可能的转化为生成物),只要几种情况下所加物料完全相同,就是等效平衡,而与是否是按反应比例加入是没有关系的。

上述题目中:完全把反应物转化成生成物时:(1)中2molSO2和1molO2可以恰好转化成2mol SO3就相当于加入了2mol SO3 ;(2)中1molSO2和0.5molO2可以生成1mol SO3,再加上本来就加入1mol SO3了,也相当于加入了2mol SO3 ;(3)本来就加入了2mol SO3。故上述三个平衡就是等效平衡。

2、物料成比例的等效平衡:比如仍以上述反应为例 2 SO2+O2在等T、P的条件下按如下情况加入反应物 SO3

(1)在体积为1L的容器中加入2molSO2和1molO2(2)在体积为2L的容器中加入4molSO2和2molO2

(3)在体积为2L的容器中加入)2molSO2和1molO2和2mol SO3 上述的三个反应在达到平衡后,也是等效平衡。其分析如下:

在同样的T和P下,(1)相当于是一份物料加入到1L的容器中,而(2)则相当于是两份物料加入到2L的容器中,而(3)先利用物料守恒的全转化,也相当于在2L的容器中加入了4molSO2和2molO2,与(2)相同。因此,也可以假想2L的容器中间有一个挡板,将容易分成两个1L的容器,而我们是将两份反应物分别加到挡板两边的,那两边的反应就完全和(1)是一样的,等反应达到平衡后,去掉挡板,因为两边的反应完全一样,所以平衡不会移动,仍然与(1)完全一样。而(3)与(2)也是等效的。故上述三个平衡时等效平衡。

3、对于反应前后气体体积不变的可逆反应,在不同条件下的等效平衡:比如

2HI H2 + I2(气)的反应中,在等T、P下按如下几种情况加入反应物(1)在体积为2L的容器中加入2mol H2和2mol I2(气)(2)在体积为1L的容器中加入2mol H2和2mol I2(气)(3)在体积为2L的容器中加入)2molH2和2molI2(气)和xmol HI 此反应特殊在反应前后气体总体积没有发生变化,这种可逆反应在达到平衡后,如果在温度不变的情况下加压V正 和 V 逆 会同时增大,并且增大的程度完全一样,即仍然有: V正 = V 逆那么平衡就不会移动,即加压前后反应是等效平衡。

因此:上述反应(2)可以认为相当于在反应(1)的物料不变的基础上将容器的体积变为原来的二分之一,也就是压强变为原来的两倍,也即是加压了,而因为反应是前后气体体积不变的,所以平衡不移动,故(1)和(2)是等效平衡。那么我们也可以这样认为:只要温度不变,加入的H2 和 I2的比例完全一样是,不管容器的体积为多少,得到的就是等效平衡。而(3)中无论加入得HI为多少,它完全分解产生的H2 和 I2都是1:1,也即是与与(1)(2)中的物料是成比例的。所以(3)和(1)(2)也是等效平衡。

二、难点解析

1.先弄清楚“等效平衡”概念,先要学会判断哪些属于等效平衡,哪些不属于等效平衡。再利用上述的几类等效平衡解决问题

例1.恒温恒容:(1)A容器中加入1gSO2和1gO2反应达到平衡,SO2的转化率为a%,在同温同容的B容器中加入2gSO2和2gO2反应达到平衡,SO2的转化率为b%,则a%____________b%;另一C的容器容积为A容器的一半,在其中也加入1gSO2和1gO2,则b%____________c%,a%____________c%。

(2)2HIH2+I2(气)平衡,增大HI的物质的量,平衡____________移动,新平衡后HI的分解率____________,HI的体积分数____________。

(3)N2O42NO2平衡,减少N2O4的物质的量,平衡____________移动,N2O4的转化率____________,N2O4的体积分数____________,NO2的体积分数____________。

分析:(1)同温:

①B和C是“等效的”

②AC

A变为B也相当于加压。

B容器相当于加压,平衡正向移动,更多的SO2和O2转化为SO3,a%<b%;b% = c%,a% <c%。

(2)(a)判断平衡移动:增大反应物HI浓度,平衡正移(或反应物HI浓度增大,v正增大,v正>v逆,说明平衡正向移动)。理解:加入HI原平衡被破坏,新加入的HI又分解为H2和I2,即正向移动(注意:不能得出HI分解率增大的结论)。

(b)判断含量变化和分解率变化:同温下,比如原起始时1molHI(VL),现起始时相当于2molHI(VL),相当于加压,分别达到平衡,两平衡中HI的分解率相同,同种物的含量相同,HI分解率不变,体积分数不变。

(3)减小反应物N2O4浓度,平衡逆向移动(或反应物N2O4浓度减小,v正减小,v正<v逆,说明平衡逆向移动=。理解:原平衡破坏,小部分NO2又化合生成N2O4(注意:不能得出N2O4的转化率如何变化的结论)。

结论:(1)判断平衡移动:应用浓度改变对平衡的影响来判断。

(2)判断含量变化和转化率变化:恒温恒容条件下,若反应物只有一种,增大(或减小)此物的量,相当于加压(或减压)来判断;若反应物不止一种,同倍数增大(或减小)各反应物的量,相当于加压(或减压)来判断。

2.在恒温恒压条件下的应用。例2.恒温恒压:

(1)加入1molN2和3molH2达到平衡,N2体积分数为a%,N2转化率为b%;若再加入1molN2和3molH2,平衡正向移动,新平衡后N2体积分数为a%,N2转化率为b%;若减少0.5molN2和1.5molH2,平衡逆向移动,新平衡后N2体积分数为a%,N2转化率为b%,平均摩尔质量不变。

(2)H2+I2(气)2HI,加入1molH2和2molI2(气)达到平衡,若H2减少0.5 mol,I2减少1mol,平衡逆向移动,各物质含量不变。

分析:(a)判断平衡移动(略)。

(b)恒温恒压,若1molN2和3molH2达到平衡时为VL,则又加1molN2和3molH2达到平衡时为2VL,各同种物的浓度相同,是等效的,转化率相同,各同种物的含量相同,平均摩尔质量相同。

结论:恒温恒压条件下,只要保持相当于两反应物的物质的量之比为定值(可以任意扩大或缩小),即各同种物的物质的量浓度相同,均是等效关系。

二、在可逆反应计算在高考中也常常出现,要学会应用极限法和三步计算模式,“等效平衡”在计算中的应用。

如果求得简便易懂的方法,难点不攻自破。一般可以将三步计算模式(始、变、平)改变为“变形三步”模式(始、变、始′),用于“等效平衡”的计算非常简单易学。关键是理解其中“平”变为“始′”,所以“变形三步”中的“始”与“始′”是等效关系。例3.在一定温度下,把2molSO2和1 molO2通过一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2+O2

2SO3。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SO2,O2,SO3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相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的体积分数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=_____________和c=_____________;

(3)若a,b,c取值必须满足的一般条件是(请用两方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c)_____________。

分析:均是等效平衡关系。

解:(1)c=2 (2)2SO2+O2

2SO3

始 2 1  0

变 1.5 0.75 1.5 

b=0.25 始′ 0.5

0.25 1.5

c=1.5 (3)2SO2 + O22SO3

始  2   1  0

变  2-a1-b c

始′

a  b

c

(2-a)/c=2/2 a+c=2 (1-b)/c=1/2  2b+c=2 恒温恒压时,必须用物质的量浓度的值代入计算。

例4.某恒温恒容的密闭容器充入3molA和2molB,反应:

3A(气)+2B(气)xC(气)+yD(气)

达到平衡时C的体积分数为m%。若将0.6molA,0.4molB,4molC,0.8molD作为起始物充入,同温同容下达到平衡时C的体积分数仍为m%,则x=_____________,y=_____________。

解:3A + 2B xC+yD

始 3 

2  0

0 变3-0.6 2-0.4 4 0.8

始′0.6 0.4

4 0.8

 (3-0.6)/4=(3/x) x=5  (4/0.8)=(x/y) y=1

应用上述去理解等效平衡,绝大部分学生都能搞懂等效平衡,在作业和考试中能做到思路清晰、方法易学、有钻研兴趣。

2.高二化学等效平衡难题 篇二

一、等效平衡

同一可逆反应, 一定条件下, 当改变起始时反应物或生成物的物质的量或物质的量浓度, 达到平衡时, 混合物中各组分的百分组成相等, 这样的平衡称等效平衡。

二、规律与判断

(1) 一般可逆反应, 恒温恒容时, 当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算相同时, 则建立等效平衡。

如反应在A、B条件时建立等效平衡

A起始时加入:2mol SO2+1mol O2

B起始时加入:2mol SO3

注意:此情况下, 无论反应物还是生成物, 起始时物质的量一定要与化学计量数比相同。

(2) 一般可逆反应, 恒温恒压时, 当起始反应物或生成物的物质的量比 (不一定要求与化学计量数比相同) 相同时, 即建立等效平衡。

如反应在C、D时建立等效平衡

C起始时加入:1mol SO2+1mol O2

D起始时加入:2mol SO2+2mol O2

(3) 对于反应前后体积不变的气体反应, 恒温恒容时, 当起始反应物或生成物的物质的量比 (不一定要求与化学计量数比相同) 相同时, 建立等效平衡。

如反应在E、F时建立等效平衡

E起始时加入:1mol H2+2mol I2

F起始时加入:2mol H2+4mol I2

三、应用

根据以上规律, 我认为做有效平衡的试题要三看:一看题中条件是恒温恒容还是恒温恒压:二看可逆反应方程中两边气体系数大小关系;三看提出什么要求, 是某物质的物质的量浓度不变还是某物质的百分含量不变。通过“三看”, 从而确定所加各物质的物质的量, 下面通过例题加以说明。

例1:在一个体积固定的密闭容器中, 保持一定温度进行如下反应:

, 已知加1mol H2、2mol Br2达到平衡时生成a mol HBr, 在相同条件且保持各物质百分含量不变, 请填表:

解析:本题是恒温恒容条件, 方程式中两边气体系数相同, 提出要求是各物质百分含量不变, 这就要求后面几问中是按成比例的相加。

答案: (1) 0.5a; (2) 0; (3) 2m-4n; (m-n) a

例2:在一固定容积的密闭容器加入m mol A和n mol B, 发生下列反应:

平衡时, C物质的浓度是Wmol/L, 若维持容器体积和温度不变, 起始时放入a mol A、b mol B、c mol C, 要使平衡时C的浓度仍为Wmol/L, 则a、b、c必须满足的关系是 ( )

解析:本题条件是恒温、恒容, 方程式两边系数大小不确定, 提出要求C物质的浓度仍为Wmol/L, 这就要求不管方程式两边系数和是否相等, 但所加的各物质经过折合后与第一次所加各物质必须完全相等, 即经过折合A为m mol, B为n mol或C物质p mol。

答案:C。

例3:在一个装有催化剂体积可变的容器中, 保持恒温、恒压, 进行如下反应:, 已知加1mol N2和4mol H2时, 当达到平衡时生成a mol NH3, 在相同条件下, 保持平衡时各物质百分含量不变, 请填空:

解析:本题所给条件是恒温恒压, 方程式中两边气体系数和不等, 提出要求各物质百分含量不变时, 所加物质经过折合后与题干中配比成比例, 此时达到平衡后各物质应与题干中达到平衡时, 各物质的物质的量成比例。

答案: (1) 1.5a; (2) 0;0.5; (3) 2, 2a

巩固练习

1. 在恒温恒容密闭容器中可逆反应达到平衡时测得A、B、C三物质的物质的量之比2∶2∶1, 保持温度不变, 以2∶2∶1的物质的量之比再充入A、B、C三物质, 下列判定正确的是 ( )

A.平衡向正方向移动B.平衡不移动

C.C的质量分数增大D.C的质量分数减小

2. (1) 恒温、恒压下, 在一个容积可变的密闭容器中发生如下反应:

(1) 若开始时放入1mol A和1mol B, 到达平衡后, 生成a mol C, 这时A的物质的量为_________mol。

(2) 若开始时放入3mol A和3mol B, 到达平衡后, 生成的C的物质的量为_________mol。

(3) 若开始时放入x mol A、2mol B和1mol C, 到达平衡后, A和C的物质的量分别为y mol和3amol, 则x=________mol, y=________mol平衡时, B的物质的量_____________ (选填一个编号) 。

A.大于2molB.等于2mol

C.小于2molD.可能大于、等于或小于2mol

作出此判断的理由是____________________。

(4) 若在 (3) 的平衡混合物中再加入3mol C, 待再次到达平衡后, C的物质的量分数是___________。

(2) 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1mol A和1mol B达到平衡后生成b mol C。将b与 (1) 小题中的a进行比较 (选填一个编号) 。

甲.a<b乙.a>b

丙.a=b丁.不能比较a和b的大小

3.化学等效平衡问题的解题策略 篇三

【关键词】高中化学 等效平衡 解题策略

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2016)04B-0159-02

等效平衡,不同于完全相同的平衡状态,指的是在一定的反应条件下,在同一可逆反应体系中,不管是从正反应还是逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的含量均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。等效平衡在高中化学教学中是非常重要的一部分,也是相对较难的一部分。在高中化学教学中,等效平衡分为:(1)恒温恒容下反应前后体积不变的等效平衡,这需要学生审清题意;(2)恒温恒容下反应前后体积变化的平衡,这需要学生运用极限转换的思想;(3)恒温恒压下的等效平衡,这需要学生抓住问题的本质。下面笔者将分别探讨化学等效平衡中的解题技巧。

一、体积不变平衡,审清题意

恒温恒容下反应前后体积不变的等效平衡,在等价转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。对于这种类型的等效平衡,需要我们在课堂上经常教导学生审清题意,掌握解题技巧,灵活快速地解决问题。

例如与苏教版高中化学选修4《化学反应原理》专题二《化学反应速率与化学平衡》讲解内容对应并加以延伸的一道题:

在一个体积一定的密闭容器中,通入2 mol A、1 mol B,发生如下反应:A(气)+B(气)=(可逆)2C(气)。达到平衡时,C的质量分数为W。在相同温度、体积条件下,要怎样充入物质才能使其达到平衡时C的质量分数仍为W?

对于这道题目而言,要想快速且准确地解决,必须要做到的一点就是引导学生审清题意。通过课堂上的引导与讲解,可以让学生明白,这道题要考查的内容是反应前后体积不变的等效平衡的构建。因此,学生很容易知道只要充入与初始状态等比例的物质,就可以构建等效平衡。因此,若充入4 mol A、2 mol B就符合题意,或者充入1 mol A、2 mol C也可以达到与初始状态互为等效平衡的状态。这道题目属于中等难度,解决问题的关键是要审清题意。只有了解清楚这道题目真正要考查的内容与知识点,才能准确解决。

探讨在恒温恒容条件下体积不变的等效平衡的题目的解题技巧,也就是审清题意,抓住“反应前后体积不变”这个条件就能找到解决的突破口,快速解决问题。

二、体积变化平衡,极限转换

不同于前面所探讨的解题技巧,对于恒温恒容下体积变化的等效平衡,等价转化后,只要各物质投放的物质的量与原平衡起始态是相同的,那么就可以达到等效平衡。要解决这种问题的技巧就是极限转换,这需要我们引导学生牢牢掌握。

如讲解苏教版高中化学教材选修4中的化学反应平衡中的内容时,可能会遇到这样的问题:

在恒温恒容的条件下,发生如下反应:

2SO2(气)+O2(气)=(可逆)2SO3(气)

方式一,构建平衡的方式为通入2 mol SO2、1 mol O2;

方式二,构建平衡的方式为为通入2 mol SO3;

方式三,构建平衡的方式为通入1 mol SO2、0.5 mol O2 和1 mol SO3;

方式四,构建平衡的方式为通入0.5 mol SO2、0.25 mol O2、1.5 mol SO3。

那么这四种方式构建的平衡状态是否互为等效平衡?

对于这种类型的问题,就需要我们向学生传授极限转换的解题思想与技巧。所谓极限转换,也就是不考虑平衡时各物质的量的比例,只考虑初始状态。极限转换的思想,就是将各种方式下构建的等效平衡同时转换为可逆号左边的物质,或者可逆号右边的物质。在这道题目中,通过极限转换以后不难发现这四种方式构建等效平衡的初始物质状态都是一样的,因此,这四种方式构建的平衡状态互为等效平衡,达到平衡以后各物质的量的比例都是相等的。这个结论对于他们解决相关或类似的问题很有帮助。

在这个例子当中,通过向学生传达极限转换的解题技巧,就可以轻易地解决了问题。极限转换思想对于解决等效平衡的所有问题而言是非常有效的一种技巧。

三、恒温恒压平衡,抓住本质

不同于前两种恒温恒容条件下的等效平衡,恒温恒压下的等效平衡指的是对于气体体系等效转化后而言,只要反应物的物质的量比例与原平衡起始态相同,就会构建互为等效平衡的两个状态。对于这种类型的等效平衡需要我们向学生传授抓住本质的解题技巧,只有这样才可以快速有效地解决问题。

同样地,在讲解苏教版高中化学教材选修4中化学反应平衡的内容时,我们也会讲解到这样的问题:

在恒温恒压的条件下,发生如下反应:H2(气)+I2(气)=(可逆)2HI(气),构建平衡的途径一为加入2 mol H2、1 mol I2,构建平衡的途径二为加入4 mol H2、2 mol I2,那么途径一和途径二是否互为等效平衡?

这就是需要我们向学生讲解,与学生探讨。对于这种问题,我们要传授的解题技巧就是让学生抓住问题的本质,即在恒温恒压的条件下要使用放缩法来解决。将途径二构建的等效平衡视为2倍体积下的途径一构建的等效平衡,因为是恒温恒压条件下的等效平衡,所以这种方式对于学生了解问题的本质大有帮助,也让学生对等效平衡的所有相关知识有了一个更深刻的理解。对于反应2SO2(气)+O2(气)=(可逆)2SO3(气)也是一样的道理,将新的平衡状态视为成倍体积下的原平衡状态,因此两个状态会互为等效平衡。

在化学教学中,无论是等效平衡还是别的知识,抓住本质是非常重要的一种解题思想。要不断向学生传达并强化这种解题思想,这对提升学生的学习素养与教学质量都有大的推动力。

对于恒温恒压条件下反应前后体积不变的等效平衡需要向学生经常强调审清题意,对于恒温恒容下反应前后体积变化的等效平衡需要引导学生运用极限转换的解题思想来快速准确地解决问题,对于恒温恒压下的等效平衡需要教导学生抓住本质来解决问题,从而对等效平衡有一个更深刻的理解与认知,提高学生学习素质。

【参考文献】

[1]姚维燕.化学平衡计算中的一些解题技巧探析[J].数理化解题研究,2015(5)

[2]王本世.等效平衡的深度解析与解题技巧[J].考试周刊,2011(7)

4.“等效平衡”难点突破的探讨 篇四

作者:朱伟郑志华 来源:福清一中化学教研组

日期: 2004-10-9

“等效平衡”的问题已有较多的文章见诸报刊杂志,但在教学实践中教师和学生还是感到困难重重。如何突破这一难点,让学生不仅易于掌握,而且能灵活应用,就成为教学研究的一个重要课题。本文结合我们多年的教学实践进行一

些探讨,力求有所突破。

一、难点分类

“等效平衡”的教学难点:一是“等效平衡”概念,在相同条件下的同一可逆反应里,建立的两个或多个化学平衡中,各同种物质的含量相同,这些化学平衡均属等效平衡(包括“等同平衡”)。关键是“各同种物质的含量相同”;二是“等

效平衡”在恒温恒容条件下的应用;三是在恒温恒压条件下的应用;四是在计算

中的应用。

二、难点分散渗透

为了突破难点,我们在教学中将上述难点分散渗透在三节课中。

1.先渗透“等效平衡”概念,并举例让学生学会判断哪些属于等效平衡,哪些不属于等效平衡。再讨论第一类:在恒温恒容条件下的应用。

例1.恒温恒容:(1)A容器中加入1gSO2和1gO2反应达到平衡,SO2的转化率为a%,另一同温同容的B容器中加入2gSO2和2gO2反应达到平衡,SO2的转化率为b%,则a%____________b%。

(2)2HIH2+I2(气)平衡,增大HI的物质的量,平衡____________移动,新平衡后HI的分解率____________,HI的体积分数____________。

(3)N2O42NO2平衡,减少N2O4的物质的量,平衡____________移动,N2O4的转化率____________,N2O4的体积分数____________,N

O2的体积分数____________。

分析:(1)同温:

①B和C是“等效的”

②AC

A变为B也相当于加压。

B容器相当于加压,平衡正向移动,更多的SO2和O2转化为SO3,a%

<b%。

(2)(a)判断平衡移动:增大反应物HI浓度,平衡正移(或反应物HI浓度增大,v正增大,v正>v逆,说明平衡正向移动)。理解:加入HI原平衡被破坏,新加入的HI又分解为H2和I2,即正向移动(注意:不能得出HI

分解率增大的结论)。

(b)判断含量变化和分解率变化:同温下,比如原起始时1molHI(VL),现起始时相当于2molHI(VL),相当于加压,分别达到平衡,两平衡中HI的分解率相同,同种物的含量相同,HI分解率不变,体积分数

不变。

(3)减小反应物N2O4浓度,平衡逆向移动(或反应物N2O4浓度减小,v正减小,v正<v逆,说明平衡逆向移动=。理解:原平衡破坏,小部分NO2又化合生成N2O4(注意:不能得出N2O4的转化率如何变化的结论)。

结论:(1)判断平衡移动:应用浓度改变对平衡的影响来判断。

(2)判断含量变化和转化率变化:恒温恒容条件下,若反应物只有一种,增大(或减小)此物的量,相当于加压(或减压)来判断;若反应物不止一种,同倍数增大(或减小)各反应物的量,相当于加压(或减压)来判断。

2.先练习巩固上次的思路,再讨论第二类:在恒温恒压条件下的应用。

例2.恒温恒压:

(1)加入1molN2和3molH2达到平衡,N2体积分数为a%,N2转化率为b%;若再加入

1molN2和3molH2,平衡正向移动,新平衡后N2体积分数为a%,N2转化率为b%;若减少0.5molN2和1.5molH2,平衡逆向移动,新平衡后N2体积分数为a%,N2转化率为b%,平均

摩尔质量不变。

(2)H2+I2(气)2HI,加入1molH2和2molI2(气)达到平衡,若H2减少0.5 mol,I2减少1mol,平衡逆向移动,各物质

含量不变。

分析:(a)判断平衡移动(略)。

(b)恒温恒压,若1molN2和3molH2达到平衡时为VL,则又加1molN2和3molH2达到平衡时为2VL,各同种物的浓度相同,是等效的,转化率相同,各同种物的含量相同,平均摩尔质量相同。

结论:恒温恒压条件下,只要保持相当于两反应物的物质的量之比为定值(可以任意扩大或缩小),即各同种物的物质的量浓度相同,均是等效关系。

3.第三次渗透是在可逆反应计算学习以后,学生已学会应用极限法和三步计算模式,再讨论第三类:“等效平衡”在计算中的应用。

三、探求简便方法

如果求得简便易懂的方法,难点不攻自破。我们将三步计算模式(始、变、平)改变为“变形三步”模式(始、变、始′),用于“等效平衡”的计算非常简单易学。关键是理解其中“平”变为“始′”,所以“变形三步”中的“始”与“始′”是等效关系。例3.在一定温度下,把2molSO2和1 molO2通过一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2+O2

2SO3。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SO2,O2,SO3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相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的体积分数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=_____________和c=_____________;

(3)若a,b,c取值必须满足的一般条件是(请用两方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c)_____________。

分析:均是等效平衡关系。

解:(1)c=2

(2)2SO2+O2

2SO3

始 2 1  0

变 1.5 0.75 1.5 

b=0.25 始′ 0.5

0.25 1.5

c=1.5 (3)2SO2 + O2

2SO3

始  2   1  0

变  2-a1-b c

始′

a  b

c

(2-a)/c=2/2 a+c=2 (1-b)/c=1/2  2b+c=2 恒温恒压时,必须用物质的量浓度的值代入计算。

例4.某恒温恒容的密闭容器充入3molA和2molB,反应: 3A(气)+2B(气)xC(气)+yD(气)

达到平衡时C的体积分数为m%。若将0.6molA,0.4molB,4molC,0.8molD作为起始物充入,同温同容下达到平衡时C的体积分数仍为m%,则x=_____________,y=_____________。

解:3A+ 2B

xC+yD

始 3 

2  0 0

变3-0.6 2-0.4 4 0.8

始′0.6 0.4 40.8

 (3-0.6)/4=(3/x) x=5  (4/0.8)=(x/y) y=1

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