元氏一中高二化学
一、化学平衡图象
1.物质的量(或浓度)—时间图象
例1.某温度下,在体积为5L的容器中,A、B、C三种物质物质的量随着时间变化的关系如图1所示,则该反应的化学方程式为_________,2s内用A的浓度变化和用B的浓度变化表示的平均反应速率分别为_________、_________。
2.速率—时间图
例2.某温度下,在密闭容器里SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后,改变条件,对反应2SO2+O2 2SO3(正反应放热)的正、逆反应速率的影响如图所示。
①加催化剂对速率影响的图象是( )
②升温对速率影响的图象是( )
③增大反应容器体积对速率影响的图象是( )
④增大O2的浓度对速率影响的图象是( )
3.速率(v)与温度(T)或压强(p)的图象
例3.下列各图是温度(或压强)对应 ; 的正、逆反应速率的影响,曲线交点表示建立平衡时的温度或压强,其中正确的是( )
4.含量—时间—温度(压强)图
例4.有一化学平衡mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),如图所示是A的转化率同压强、温度的关系,分析图可以得出的正确结论是( )
A.正反应吸热,m+n>p+q
B.正反应吸热,m+n<p+q
C.正反应放热,m+n>p+q
D.正反应放热,m+n<p+q
例5.反应2X(g)+Y(g) 2Z(g)(正反应放热),在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,产物Z的物质的量(n2)与反应时间(t)的关系如下图所示。下述判断正确的是( )
A.T1<T2,p1<p2
B.T1<T2,p1>p2
C.T1>T2,p1>p2
D.T1>T2,p1<p2
二、等效平衡
等效平衡: 在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反 应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(包括“相同的平衡状态”)。
(1)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。
(2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同:
“完全相同的平衡状态” 是指在达到平衡状态时,任何组分的物质的量分数(或体积分数)对应相等,并且反应的速率等也相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数)对应相同,反应的速率、压强等可以不同
(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大 — 缩小或缩小 — 扩大的过程,)只要起始浓度相当,就达到相同的平衡状态。
(I)恒温恒容,△V≠0,建立等效平衡的条件是:等价转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。
(II)恒温恒容,△V=0, 建立等效平衡的条件是: 等价转化后,反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同。
(III)恒温恒压,对于任意可逆反应,建立等效平衡的条件是:等价转化后,反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同。
例6. 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
例7. (一)恒温、恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反应:
(1)若开始时放入1mol A和1mol B,达到平衡后,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,达到平衡后,生成C的物质的量为_________mol。
(3)若开始时放入x mol A、2mol B和1mol C,达到平衡后,A和C的物质的量分别为y mol和3a mol,则x=________,y=________。平衡时,B的物质的量________(填编号)。
(甲)大于 2mol (乙)等于2 mol (丙)小于2mol (丁)可能大于、等于或小于2mol
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C,待再次达到平衡后,C的物质的量分数是_ 。
(二)若维持温度不变,在一个与(一)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到达平衡后生成b mol C。将b与(1)小题中的a进行比较__________(填编号)。作出此判断的理由是____________。
(甲)a>b(乙)a<b(丙)a=b(丁)不能比较a和b的大小
巩固提高
1.已知298 K时,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(