化学平衡的知识点,给出点
①在恒温、恒压下,对于象2X(g)+Y(g)=2Z(g)这种类型(反应前后气体的体积数不等)的平衡反应,只要能使各物质的初始物质的量分别相等,就可以建立相同平衡.两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等.而对于X(g)+Y(g)=2Z(g)这种类型(反应前后气体的体积数相等)的平衡反应,只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡.即两平衡的关系是相似关系.两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等;而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例.
②在恒温、恒容下,只要使各物质初始浓度相等即可建立相似平衡.即两平衡的关系是相似关系.两平衡中的正、逆反应速率、各组分平衡时的物质的量浓度、物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等;而两平衡中各组分平衡时的物质的量等对应成比例.
例1.有一可逆反应:2A(g)+3B(g)=x C(g)+4D(g),若按下列两种配比,在同温、同体积的密闭容器中进行反应.
(1)0.8mol A,1.2mol B,1.2mol C,2.4mol D
(2)1.4mol A,2.1mol B,0.6mol C,1.2mol D
达到平衡后,C的质量分数相同,则x的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:因为在等温、等容下平衡时,C的质量分数相同,则属于同一平衡状态,变化的A、B、C、D的物质的量之比为:0.6∶0.9∶0.6∶1.2=2∶3∶2∶4.故选B项.
2.在恒温、恒压下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学方程式系数比换算成同一半边物质的物质的量之比与原平衡相同,两平衡等效.
如:按下列三条途径建立的平衡为等效平衡
Ⅰ 3mol 1mol 0
Ⅱ 0 0 2mol
Ⅲ 3n n x(x≥0)
小结:若恒温、恒容,则3n+3x/2=3;若恒温、恒压,则(3n+3x/2):(n+x/2)=3:1即可.
例2.在恒温、恒压下,有下列气体反应分别从两条途径进行
2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)
Ⅰ 2mol 2mol 0 0
Ⅱ 0 0 2mol 6mol
下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同.
B.Ⅰ、Ⅱ两条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,Ⅰ途径所用的时间与Ⅱ途径所用的时间相同
D.达到平衡时,Ⅰ途径混合气体密度等于Ⅱ途径混合气体的密度
解析:因反应前后气体体积不变,压强对该平衡无影响,途径Ⅰ、Ⅱ为等效平衡,故选A、D项.
3.在恒温、恒容下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量比例与原平衡的相同,两平衡就是等效平衡.(相当于恒温、恒压下的等效平衡,原因是平衡不受压强影响).
例3.在两个密闭容器内,保持温度为423K,同时向A、B两容器中分别加入a mol、b mol HI,待反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡后,下列说法正确的是( )
A.从反应开始到达到平衡所需时间tA>tB
B.平衡时I2浓度c(I2)A=c(I2)B
C.平衡时I2蒸气在混合气体中体积分数A%>B%
D.HI的平衡分解率相等
解析:等温下,该反应前后系数不变,平衡不受压强影响,A、B两容器中的平衡可视为等效平衡,故应选D项.
例4.某恒温、恒容的密闭容器充入3mol A和2mol B,反应3A(g)+2B(g)x C(g)+y D(g)达到平衡时C的体积分数为m%.若将0.6mol A,0.4mol B,4mol C,0.8mol D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=_______.
解析:同温同容下达到平衡时C的体积分数仍为m%,则两平衡为等效平衡,因而有
3A(g)+2B(g)x C(g)+y D(g)
Ⅰ 3mol 2mol 0 0
Ⅱ 0.6mol 0.4mol 4mol 0.8mol
所以有:0.6+(3×4)/x=3,0.6+(3×0.8)/y=3.
解得:x=5,y=1.
解析2:
恒温恒容 一边倒 完全相同
1:3 2 0 0
2:0.6 0.4 4 0.8
4/x*3+0.6=3 0.8/y*2+0.4=2 解出 X=5 Y=1
化学平衡知识点归纳有哪些?
1.化学平衡状态的判定。作为一个高频考点,多数同学认为稍有难度,其实要解决这个问题,我们只须记住两点“一正一逆,符合比例”;“变量不变,平衡出现”。2.化学平衡常数K(1)K值的意义,表达式,及影响因素。化学平衡常数的表达式是高考经常出现的考点,对大多数同学来说是一个得分点,简单来说,K值等于“生成物与反应物平衡浓度冥的乘积之比”,只是我们一定不要把固体物质及溶剂的浓度表示进去就行了。对于平衡常数K,我们一定要牢记,它的数值只受温度的影响;对于吸热反应和放热反应来说,温度对K值的影响也是截然相反的。(2)K值的应用比较可逆反应在某时刻的Q值(浓度商)与其平衡常数K之间的关系,判断反应在某时刻的转化方向及正、逆反应速率的相对大小。利用K值受温度影响而发生的变化情况,推断可逆反应是放热还是吸热。(3)K值的计算K值等于平衡浓度冥的乘积之比,注意两个字眼:一是平衡;二是浓度。一般情况下,这里的浓度不可用物质的量来代替,除非反应前后,各物质的系数都为1。互逆的两反应,K的取值为倒数关系;可逆反应的系数变为原来的几倍,K值就变为原来的几次方; 如反应3由反应1和反应2叠回而成,则反应3的K值等于反应1和反应2的K值之积。例题:将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)===NH3(g)+HI(g);②2HI(g)===H2(g)+I2(g)。达到平衡时,c(H2)=0.5 mol/L,c(HI)=4 mol/L,则此温度下反应①的平衡常数为( )A.9 B.16 C.20 D.253.化学平衡的移动问题依据勒夏特列原理进行判断,一般的条件改变对平衡状态的影响都很容易判断。惰性气体的充入对平衡状态的影响,对很多同学来说,往往会构成一个难点。其实只需要明白一点,这个问题就不难解决:影响平衡状态的不是总压强,而是反应体系所占的分压强。恒容时,充入惰性气体,总压强增大(因惰性气体占有一部分压强),但反应体系所占的分压强却没有改变,平衡不移动;恒压时,充入惰性气体,总压强不变,但惰性气体占据了一部分压强,因此反应体系的分压强减小,平衡向着气体物质的量增多的方向移动。4.平衡移动与转化率α、物质的量分数φ之间的关系例如:对于N2+3H2⇌2NH3反应,在恒容体系中,如果增加N2的量,则会使平衡向右移动,α(H2)增大,α(N2)减小,φ(N2)增大。思考为什么?[H2转化率增大很好理解,而N2转化率减小,我们可以从平衡常数不变的角度去分析]{此种情况要从反应物浓度改变的角度去理解转化率变化及物质的量分数的变化情况}如果按照N2与H2的初始量之比,在恒容体系中同时增加N2与3H2的量,则平衡右移,α(H2)增大,α(N2)增大,φ(N2)减小。思考为什么?[按初始量之比同时增大反应物的量,相当于给体系增大压强]{要从反应体系压强改变的角度去理解各种量的变化情况}思考对于2NO2⇌N2O4,如果在恒容体系中,增大NO2的量,那么反应的最终α(NO2)会如何变化,φ(NO2)会如何变化?5.图像问题(1)给出各种物质的物质的量变化曲线,或浓度变化曲线,写化学方程式(依据系数比等于转化量之比)(2)根据某物质的百分含量,或者转化率等在不同条件下随时间的变化曲线,或者在不同温度下随压强变化的曲线(也可能是不同压强下了随温度变化的曲线)判断反应的特点,即:反应是吸热还是放热;反应前后,气体的物质的量是增加还是减少。(3)根据正逆反应速率的变化情况,判断条件的改变;或者给出条件的改变,画出正逆反应速率的变化情况。(关键是把握住温度、压强、催化剂及浓度对反应速率及平衡状态的影响情况。)6.利用三段式进行有关转化率、平衡常数等的计算(计算的核心在于:转化量之比等于系数比)例:2L密闭容器中,充入1mol N2和3molH2,3min后达到平衡状态,此时压强变为原来的4/5(或者平均分子量变为原来的5/4,或者恒压体系中,密度变为原来的5/4),求N2的平衡转化率,平衡常数K,以及平衡时H2的物质的量分数;求NH3表示的反应速率。7.等效平衡(达到平衡状态时,两体系对应物质的分数分别相同)(1)恒容等效。等效条件:一边倒之后,对应物质的量完全相等;等效特点:完全等效(两体系达到等效平衡时,各对应物质的物质的量及浓度分别相等。)恒容条件下,在体系中①加入1molN2和3molH2②加入2molNH3③加入0.5molN2、1.5molH2和1molNH3(为什么会达到相同的平衡状态,可从平衡常数的角度来解释)④若加入0.3molN2、xmolH2和ymolNH3可达到与体系完全相同的平衡状态,求x和y。假设N2+3H2⇌2NH3 △H=-QKJ/mol,在恒容体系中,①加入1molN2和3molH2达平衡状态时,放热Q1,N2的转化率为a②加入2molNH3达平衡状态时,吸热Q2,NH3的转化率为b。问:Q1、Q2间的关系,a、b间的关系。(2)恒压等效。等效条件:一边倒之后,各对应物质的比例关系相同;等效特点:等比等效(两体系达到等效平衡时,对应物质的浓度相等,而物质的量成比例。)恒压条件下,N2+3H2⇌2NH3 ,体系①加入1molN2和4molH2,达平衡后,NH3的物质的量为nmol;体系②加入0.5molN2、xmolH2和ymolNH3,若要达平衡后,NH3的物质的量为2nmol,求x与y的值。(3)针对反应前后气体物质的量不变的反应的恒容等效。等效条件:一边倒之后,各对应物质的比例关系相同;等效特点:等比等效(两体系达到等效平衡时,对应物质的浓度成比例,各物质的量也成比例。)。