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1、化学平衡移动的过程:,v正_v逆 v正_v逆 v正_v逆,=,=,平衡移动原因:外界条件变化,平衡移动本质:v正不等于v逆,结果:平衡时各物质的:质量、浓度、百分含量、反应物 的转化率等变化,对恒温恒容已达平衡的可逆反应:A(g)+2B(g)2C(g)若初始投入的A、B物质的量之比符合_时:转化率a(A)=a(B)再加入少量A,A、B物质的转化率分别怎样变化?_,若恒温将容积缩小一半呢?_,取走少量C,A、B的转化率又怎样?_,若开始投入1molA和3molB,达平衡状态I此时A、B的转化率分别为a(A)和a(B);如果在该容器中以B、C作为起始物,要达平衡状态I此时C的转化率为a(C),则投
2、入的B、C的物质的量分别为:n(C)=_、n(B)=_;此时起始物的转化率的关系是a(A)+a(C)=_.,化学计量数之比,2mol,1mol,1,例题1:一定条件下,可逆反应:A2+B2 2C达到平衡时,测得各物质的平衡浓度分别为:c(A2)=0.5mol/L,c(B2)=0.1mol/L,c(C)=1.6mol/L.若A2、B2、C的起始浓度分别为a、b、cmol/L表示,请回答:(1)a、b应满足的关系是_(2)a的取值范围是_,a-b=0.4,0.4a1.3,b、c呢?,可逆反应 aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)达“等效平衡”条件:,I.若 a+b=c+d,则无论“恒温恒容
3、”还是“恒温恒压”,都只需要“极限转化后比不变”,II.若 a+bc+d 则恒温恒容“量不变”恒温恒压“比不变”,等效平衡:在一定条件下,一个可逆反应,无论从反应物投料、从生成物投料、既有反应物又有生成物投料,即无论从正反应开始、还是从逆反应开始,只要达平衡后,各物质的百分含量不变,即达“等效平衡”,【例2】某温度下向1L密闭容器中充入1mol N2和3 mol H2,使反应N2+3H2 2NH3达平衡,平衡混合气中N2、H2、NH3的浓度分别为M、N、G(molL)如果温度不变,只改变初始物质的加入量,要求M、N、G保持不变,则N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示时应满足的条件是:若x
4、=0,y=0,则z=_;若x=0.75 mol,则y=_,z=_;x、y、z取值必须满足的一般条件是(用含x、y、z方程表示,其中一个含x、z,另一个含y、z)_。若将上述条件改为恒温、恒压,其它均不变,则 a若x=0,y=0,则z=_;b若x=0.75 mol,则y=_,z=_;cx、y、z取值必须满足的一般条件 是。,z为任意值,2.25(mol),z为任意值,xy=13,即y=3x时z为任意值,2mol,2.25mol 0.5mol,3.如图所示,在一定温度下,把2体积N2和6体积H2通入一个有活塞的容积可变的容器中,活塞的一端与大气相通,容器中发生以下反应:N2+3H2 2NH3(正反
5、应放热),若反应达到平衡后,测得混合气体的体积为7体积。据此回答下列问题:(1)保持上述反应温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积,如果反应达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同,那么:若a=1,c=2,则b=_。在此情况下,反应起始时将向_(填“正”或“逆”)反应方向进行。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,若需控制平衡后混合气体为6.5体积,则可采取的措施是_,原因是_。,3,逆,降温,由6.57可知,上述平衡应向体积缩小的方向移动,亦即向放热方向移动.,【例4】将3 mol A和1 mol B混合于一体积可变
6、的密闭容器P中,以此时的温度、压强和体积作为起始条件,发生了如下反应:3A(g)+B(g)2 C(g)+D(g)恒温恒压达到平衡时C的浓度为wmolL-1(1)保持温度和压强不变,按下列四种配比充入容器P中,平衡后C的浓度仍为wmolL-1的是()(A)6 mol A+2 mol B(B)3 mol A+1 mol B+2 mol C,(C)2 mol C+1 mol B+1 mol D(D)1 mol C+2mol D(2)保持原起始温度和体积不变,要使平衡后C的浓度仍为wmolL-1,应按下列哪种配比向容器Q中充入有关物质()(A)3 mol A+1 mol B(B)4 mol C+2 m
7、ol D(C)1.5 mol A+0.5mol B+1 mol C+0.5 mol D(D)以上均不能满足条件(3)保持原起始温度和体积不变,若仍按3 mol A和1 mol B配比在容器Q中发生反应,则平衡时C的浓度和w molL-1的关系是()(A)w(B)w(C)=w(D)不能确定,A,D,B,.3molA、1molB在恒温恒压容器P中 3A(g)+B(g)2 C(g)+D(g)平衡时C为Wmol/L.(4)将2 mol C和2 mol D按起始温度和压强充入容器Q中,保持温度和体积不变,平 衡时C的浓度为V molL-1,V与w的关系是()(A)Vw(B)Vw(C)V=w(D)无法比较
8、,B,【例5】如右图所示,将4 mol SO2和2 mol O2置于体积可变的等压容器中,在一定温度下发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),H0该反应达到平衡状态A时,测知气体的物质的量为4.2 mol,SO2、O2、SO3的起始物质的量分别以现a、b、c表示(1)向达到平衡状态A的容器中通入少量O2,体系中SO2的体积分数(填“增大”或“减小”或“不变)要使SO2的体积分数再变到与平衡状态A相同,可采取的措施是_ 或_。(2)若起始时a=1.2 mol,B=0.6 mol,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,则起始时c的取值为。(3)要使反应开始时向逆反应方向进行,且达
9、到平衡后各气体的物质的量与平衡状态A相同,则起始时c的取值范围为 _。,通入适量的SO2,减小,任意值,3.6C4,给体系升温,例题6:(2011四川)可逆反应X(g)+2Y(g)2Z(g)、2M(g)N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有隔板(无摩擦、可滑动)。反应开始和达到平衡时有关物理量的变化如图:,3,5,0,2.8,5,2.6,5,1molX1molY,2molM,X、Y、Z,MNP,MNP,X、Y、Z,下列判断正确的是()A.反应的正反应是吸热反应B.达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15C.达平衡(I),X的转化率为5/11D.在
10、平衡(I)和平衡(II)中M的体积分数相等,反应开始,平衡(I),平衡(II),C,例7.(江苏双选)一定温度下可逆反应:A(s)2B(g)2C(g)D(g);H0。现将1 mol A和2 mol B加入甲容器中,将4 mol C和2 mol D加入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示,隔板K不能移动)。下列说法正确的是()图1 图2 图3(A)保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1 mol A和2 mol B,达到新的平衡后,甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍(B)保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中B的体积分数均增大(C)保
11、持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍(D)保持温度和乙中的压强不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略),BD,例8.在一定温度下,把2molSO2和1molO2通过一个一定容积的密闭容器里,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分别代表初始时SO2、O2和SO3的物质的量(mol),若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
12、平衡,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同,填写下列空白:(1)若a=0,b=0,则c=。(2)若a=0.5,则b=,c=。(3)若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)_;,2,0.25,1.5,a+c=2,2b+c=2,例9.甲、乙两容器,甲的容积固定,乙的容积可变。在一定温度下,向甲中通入3mol N2和4mol H2,反应达到平衡时,生成NH3的物质的量为amol。(1)相同温度下,向乙中通入2molNH3,且保持容积与甲相同,当反应达到平衡时,各物质的浓度与甲平衡中相同。起始时乙中还通入了_mol N2和_mol
13、 H2。(2)相同温度下,若向乙中通入6mol N2和8mol H2,且保持压强与甲相等,当反应达到平衡时,生成氨的物质的量为b mol,则ab_12;若乙与甲的容积始终相等,达到平衡时,生成氨的物质的量为c mol,则ac_12(填“”、“”或“”)。,2,1,=,例10.在T K、pkPa时,向体积为V L的密闭容器内充入1 mol A和1 mol B保持恒温恒压,反应:A(g)+B(g)C(g)达到平衡时C的体积分数为40使温度和压强在上述条 件下恒定不变,若向密闭容器中充入2 mol A和2 mol B,则反应达到平衡时容器的体积为_L,C的体积分数为。,10v/7,40,例11.恒温
14、在一固定体积为V的容器中,加入1molA和1molB发生如下反应:A(g)+B(g)2C(g)达到平衡后:,(1)如果再加入1molA则平衡向 移动?平衡时B的转化率如何变化?_;A的的转化率如何变化?_(2)在反应(1)的基础上再加入1molB则平衡向 移动?平衡时A的转化率如何变化?_;B的的转化率如何变化?_;(与反应(1)相比较)(3)上述(2)的平衡状态与原平衡状态相比,A、B的转化率如何变化?_,正向,增大,减小,正向,增大,减小,均不变,例12.密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),若最初时只加入X、Y两种物质,要使平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相
15、等,则X、Y的初始物质的量之比n(X)/n(Y)的范围应满足()A.1n(X)/n(Y)3 B.1/4n(X)/n(Y)2/3 C.1/4n(X)/n(Y)3/2 D.3n(X)/n(Y)4,C,X(g)+2Y(g)2Z(g)始 a b 0 化 c 2c 2c 平 a-c b-2c 2c,据题意:a-c+b-2c=2c a+b=5c,a=5c-b a/b=5c/b-1,b=5c-a b/a=5c/a-1,a-c0即ac 代入式,有:,b/a4 即a/b1/4,同理:b-2c0 即b2c,c/b2,代入式,有:,a/b3/2,13.在100时,将0.200mol的N2O4气体充入2L抽空的密闭容
16、器中,每隔一段时间对容器内的物质进行分析,得到如下表格:请分析填空,时间/s,浓度/mol.L-1,(1)该反应的化学方程式为_,达平衡时,N2O4的转化率为_,表中c2_c3、a_b(填、=、);c1=_.(2)若在相同状况下,最初向该容器充入的是NO2气体,要达到上述同样的平衡状态,NO2的起始浓度是_.(3)一定温度下,在体积不变的密闭容器中,该反应已达到平衡。向该容器中又充入一定量的NO2气体,达平衡后,混合气体的颜色比原平衡_,c(N2O4)/c(NO2)的值比原平衡_,N2O4 2NO2,60,=,0.070mol/L,0.2mol/L,深,大,例14.如图I所示,甲乙之间的隔板K
17、和活塞F都可以左右移动,甲中充入2molA和1molB,乙中充入2molC和1molHe,此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g),反应达到平衡后,再恢复至原温度,则下列说法正确的是(),6,5,1,4,3,2,1,0,2,3,4,6,5,甲,K,乙,F,I,甲,乙,x,y,0,II,A.达到平衡时,K最终停在0刻度左侧的0到2之间B.若达平衡时,K最终停在左侧1处,则乙中C的转化率小于0.5C.若达平衡时,K最终停在左侧靠近2处,则乙中F最终停在右侧的刻度大于4D.图II所示,若x表示时间,则y可表示甲、乙中气体的总物质的量或A的物质的量,AC,15.密闭容器
18、中发生如下反应:A(g)+3B(g)2C(g)H 0根据下列速率时间图,回答下列问题:(1)下列时刻所改变的条件是:t1_;t3_;t4_(2)产物C的条件分数增大的时段是_(3)上图中C的体积分数相等的时段是_(4)反应速率最快的时段是_,v,t,V逆,V正,V正,V逆,t0,t1,t2,t3,t5,t4,t6,升温,加催化剂,减压,t0t1,t2-t3与t3-t4,t3t4,16反应:aA(g)+bB(g)cC(g)(H0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在、阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:回答问题:(1)反应的化学方程式中,abc为_;(2)A的平均反应速率v(A)、
19、v(A)、v(A)从大到小排列次序为;(3)B的平衡转化率(B)、(B)、(B)中最小的是,其值是;(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是_,采取的措施是_;,132,v(A)v(A)v(A),(B),019(或19%),向正反应方向,从反应体系中移出产物C,(5)比较第阶段反应温度(T2)和第阶段反应温度(T3)的高低:T2T3(填“”“”或“=”),判断的理由是_;(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定10 min后达到新的平衡,请在下图中用曲线表示第阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势(曲线上必须标出A、B、C)。,此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动
20、,A,B,C,17.硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程为:先合成氨气,再将氨催化氧化。以N2和H2为原料合成氨,反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0.(1)下列措施可以提高H2的转化率的是()a.选择适当的催化剂 b.增大压强 c.及时分离生成的NH3 d.升高温度(2)一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应,若容器容积恒定,达平衡时,气体的总物质的量是原来的15/16,则N2的转化率a1=_;若该容器压强恒定,达平衡时,N2的转化率a2,a1_a2(填、=、),bc,12.5,18.在恒温下,甲、乙容器体积均为1L,向甲容器中充入2mol
21、A、2molB;向乙容器充入1molA、1molB;分别同时发生可逆反应:A(g)+B(g)xC(g).测得A的物质的量浓度变化如下图(1)乙容器中A的转化率为_(2)x=_(3)两个容器中反应先达平衡的是 _,理由是_.,t,C(A)mol/L,甲,乙,0,0.5,2.0,0.78,1.0,t2,t1,50,1,甲,19.如图所示,容器A左侧是可平行移动的活塞。向A中充入1molX和1molY,向B中充入2molX和2molY,起始时V(A)=V(B)=aL。在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器各自发生:X(g)+Y(g)Z(g)+2W(g),达到平衡时V(A)=1.2aL。试回答:KAB(1)A中X的转化率为。(2)A、B中X转化率大小关系为A_B(填“”、“”、“=”)(3)打开K,一段时间后又达到新的平衡时,A的体积为 _L(连通管中气体体积不计),40%,2.6aL,20恒温下,在容积为1升的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入H2和I2发生可逆反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)H=-14.9kJ/mol,实验时有关数据如表:下列判断正确的()A平衡时,乙中颜色更深,a0.008B平衡时,放出的热量:Q1=1/2Q2=0.149kJC该温度下,该反应的平衡常数K=4D平衡后,向甲中再充入0.004molHI气体,再次达到平衡时HI的百分含量不变,D,