化学平衡状态的判断标准.docx
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化学平衡状态的判断标准
化学平衡状态的判断标准
化学平衡状态的判断标准
1、本质:
V正=V逆
2、现象:
浓度保持不变
mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)
本质:
vA耗=vA生vB耗=vB生
vC耗=vC生vD耗=vD生
vA耗:
vB生=m:
n
现象:
1、A、B、CCD的浓度不再改变2、
A、B、C、D的分子数不再改变。
3、A、B、C、D的百分含量不再改变。
4、A、B、C、D的转化率或生成率不再
改变5、体系温度不再改变
6、若某物质有色,体系的颜色不再改变。
引申:
mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)+Q
对m+n半p+q的反应(即反应前后气体
分子数改变),还可从以下几个方面判断:
1、体系的分子总数不再改变
2、体系的平均分子量不再改变
3、若为恒容体系,体系的压强不再改变
4、若为恒压体系,体系的体积、密度不再改变
注意:
以上几条对m+n=p+q的反应不成立。
以反应mA(g)+nB(g)pC(g)为例,达到
平衡的标志为:
A的消耗速率与A的生成速率
A的消耗速率与C的速率之比等于—
B的生成速率与C的速率之比等于—
A的生成速率与B的速率之比等于_
例题:
1、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是()
A.混合气体的压强B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度D.气体的总物质的
2、在一定温度下,下列叙述不是可逆反应
A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)达到平衡的
标志的是:
()
1C的生成速率与C的分解速率相等
2单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
3AB、C的浓度不再变化
4AB、C的分压强不再变化
5混合气体的总压强不再变化
6
混合气体的物质的量不再变化
都是周期表中
AvBvCvD
元素推断:
已知A、B、CDE、F前四周期的元素,它们的核电荷数
vEvF。
其中A、B、C是同一周期的非金属元素。
化合物DC的晶体为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。
AC为非极性分子。
B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。
E元素是第四周期元素中未成对电子数最多的元素,ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2:
1,1mol配合物与足量的AgNO溶液反应能立即生成3molAgCI。
F原子的一种核素的质量数为65,中子数为36。
请根据以上情况,回答下列问题:
(答题时要用元素符号表示)
(1)B氢化物与HCI反应生成的含有B元素粒
子的空间构型是.F元素原子的最
外层电子数为个。
(2)虫离子分别与AG、由B、C组成的气态化
合物互为等电子体,则B、C组成的化合物化学式为;B-离子还可以和一价
阴离子互为等电子体,这阴离子电子式为,这种阴离子常用于检验日常生活
中的一种金属阳离子,这金属阳离子符号为—
(3)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序
为
(4)E3+的核外电子排布式是,ECI3形成
的六配位的配合物化学式为。
(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应
的化学方程式是
(6)在F的+1价氧化物的晶胞结构如图,F为
化学平衡状态的移动:
C(s)+H20(g)C0(g)+H2(g)
(恒T、V)
增大C的用量,平衡会移动吗?
注意1、若固体以固体的形式参加反应,忽略表面积的影响,增加固体的用量对平衡无影响。
注意2、稀水溶液中增加水的量,视为对别的物质的稀释。
1、对FeCI3+3KSCNFe(SCN)3+3KCI
(1)向平衡体系中加KCI(S),平衡会移动吗?
(2)向平衡体系中加水,平衡会移动吗?
若会,向什么方向移动?
2、试用“浓度对化学平衡的影响”来解释“用饱和食盐水收集CI2可以抑制CI2的溶解”
引申:
N2+
3H2
2NH3
(恒T、V
起始1
mol
3mo
达平衡状态1
改变条件
增力口
1mo
达平衡状态2
平衡状态2与平衡状态
1比较:
H2的转化率
N2
的
转化率
注意3:
在含两种或两种以上反应物的反应中,增大一种反应物的浓度,其他物质的转
化率提高,而该物质的转化率通常降低。
应用:
在生产上往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法,使成本较高的原料得到充分利用。
引申:
N2+3H22NH3
(恒T、V)
起始1mol3mo
达平衡状态1
改变条件增加1mol3mo
达平衡状态2
平衡状态2与平衡状态1比较:
H2的转化率N2的
转化率
注意4、在气态反应中若反应物的浓度均按比例改变,视为在原平衡基础上加压或减压。
练习:
1、向充有N2、H2的反应器中加入氦气
(1)若为恒温、恒容,通入氦气后平衡如何移动?
(2)若为恒温、恒压,通入氦气后平衡如何移动?
2、反应2NO2(g)N2O4(g),达平衡后迅速压缩活塞,可观察到什么现象?
浓
度如何变化?
若改为H2+I22HI呢?
3、在一密闭容器中,反应:
达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新平衡时,B的浓度是原来
的60%则下列说法正确的是:
()
A、平衡向正反应方向移动了B.物质A的转化率减小了
(1)充2molNO2,NO2平衡转化率为a%
再充2molNO2平衡移动,新平衡NO2的转化率为b%a%。
(2)充1molN2O4,N2O4平衡转化率为a%再充1molN2O4,平衡移动
新平衡
N2O4的转化率为b%a%
元素推断:
短周期元素AB、C、DE、F原子序数依次增大,A与C可形成AG和AC两种化合物;B的最高价氧化物对应的水化物甲与气体BA化合生成离子化合物乙;D与A位于同一主族;E与C形成的化合物是大气污染物,容易形成酸雨;F元素最高化合价与最低化合价的代数和为
6。
O
(1)E在元素周期表中的位置
(2)由A、C、F三种元素按原子个数比
1:
1:
1组成的化合物与BA反应生成B的
单质,写出该反应的化学方
式
。
(3)常温下,若甲、乙两溶液的pH均等于5,
则由水电离出的型上=;乙溶液中所含
c(H)乙
离子的物质的量浓度由大到小的顺序是。
(4)用图所示装置电解由D与F形成盐的饱和
溶液时,若阴、阳极都用铁作电极,则阳极的电极反应式为,溶液中出
现的现象是。
等效平衡:
在一定条件下,对同一可逆反应,只是起始时
加入物质的情况不同,而达到平衡时,各组分的含量
均对应相等,这样的化学平衡互称为等效平衡。
(1)恒温、恒容条件下的等效平衡
转化为与原状态相同的物质,各物质的n对应相等。
(2)恒温、恒压条件下的等效平衡
转化为与原状态相同物质,各物质的n对应成比例。
(3)m+n=p+q(△n(g)=0)的等效平衡
恒温时,转化为与原状态相同物质,各物质的n对应成比例,均与原状态达
到的平衡等效注意:
此时各物质的百分含量对应相等,但浓度不一定等。
练习1、在一个固定容积的密闭容器中,加入1molN2和3molH2,发生反应,至V
达平衡时,NH3的浓度是amol/L。
若维持温度和容器的体积不变,按下列的配比作为起始物质,达到平衡后,NH3的浓度仍为amol/L的是
A2molNH3B、2molN2和6molH2
C、0.5molN2+1.5molH2+1molNH3D.1molN2+3molH2+2molNH3
2、在恒容密闭容器中发生2SO2(g)+02(g)?
2SO3(g)起始时,S02和02的物质的量分别为20mol和10mol,达平衡时,SO2的转化率为89%若从SO3开始反应,相同条件下,欲使达平衡时各组分的浓度与前平衡完全相同,则起
始时SO3的物质的量及平衡时SO3的转化率为()
A10mol11%B、20mol11%
C、20mol89%D、10mol89%
3、在一个容积可变的密闭容器中,加入1molN2和3molH2,发生反应,到达平衡时,NH3的浓度是amol/L。
若维持温度和压强不变,按下列的配比作为起始物质,达到平衡后,NH3的浓度仍为amol/L的是()
A2molNH3B.1molN2和6molH2
B、0.5molN2+1.5molH2+2molNH3D.1molN2+2molH2+2molNH3
4、体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应并达到平衡。
在此过程中甲容器保持体积不变,
乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%则乙容器中SO2的转化率()
A、等于p%B、大于p%
C、小于p%D、无法确定
思考:
某温度下,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K=0.25,请判断H2、I2、HI的浓度分别是下列数值时,体系是否处于平衡状态,如不处于平衡状态,反应将向哪方向进行?
(1).c(H2)=0.1mol/l,c(l2)=0.1mol/l.
c(Hl)=0.2mol/l
(2).c(H2)=0.16mol/l,c(l2)=0.16mol/l,
c(HI)=0.08mol/l
注意:
利用K值可判断某状态是否处于平衡状态:
如某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
平衡常数为K,若某时刻时,反应物和生成物的浓度关系如下:
Q=K,V正二V逆,反应处于平衡状态
QvK,V正〉V逆,反应向正方向进行
Q>K,V正vV逆,反应向逆方向进行
元素推断:
A〜H均为短周期元素,A〜F在元素周期表中的相对位置如图所示,G与其它七种元素不在同一周期,H是短周期中原子半径最大的主族元素。
由B、G组成的气态化合物甲水溶液呈碱性。
A
B
C
D
E
F
请回答下列问题:
(1)写出甲的电子式,实验室制取
气体甲的化学方程式为
(2)B、C、G个数比为1:
1:
5形成的化合物的化学键类型为
(3)请用电子式表示AE的形成过程
(4)用离子符号表示C、E、F、H四种离子的半径由大到小的顺序
(5)用一个离子方程式解释A比D非金属性强的原因
4•已知AB、C、D和E五种分子所含原子的数目依次为1、2、3、4和6,且都含有18个电子,又知B、C和D是由两种元素的原子组成,且D分子中两种原子个数比为1:
1。
请回答:
(1)组成A分子的原子的核外电子排布图是
(2)B和C的分子式分别是
和;C分子的空间构型为形,
该分子属于分子(填“极性”或“非极
性”);
(3)向D的稀溶液中加入少量氯化铁溶液现象
是,该反应的化学方程式
为
(4)若将1molE在氧气中完全燃烧,只生成
1molCO和2molHO,贝UE的分子式
等效平衡练习题
1•将3molA和ImolB放入恒温恒容的密闭容器中,发生如下:
3A(g)+B(g)=
2C(g)+D(g),达到平衡后C的含量为w%若维持温度和体积不变,按下列4种配比投料,平衡后C的含量仍为w%的是()
A.6molA+2molBB.
3molA+1molB+2molC
D.
C.1molB+2molC+1molD
2molC+1molD
2•—定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和ImolQ,发生下列反应:
2SO(g)+Q(g)=2SQ(g)达到平衡后改变下述条件,SQ气体平衡浓度不改变的是()
A.保持温度和容器体积不变,充入1mo
SQ(g)
B.保持温度和容器内压强不变,充入1mo
SQ(g)
C.保持温度和容器内体积不变,充入1mo
02(g)
D.保持温度和容器内压强不变,充入1mo
Ar(g)
3•恒压下,在一个可变容积的密闭容器中
发生如下反应:
2NH(g)+CQ(g)=CQ(Nt)2(s)+HQ(g)
若开始时放入2molNH和1molCQ,达平衡
后,生成amolH2Q;若开始时放入xmolNH3、
2molCQ2和1molH2Q(g),达平衡后,HQ的
物质的量是3amol,则x为()
A.1molB.2molC.3mol
D.4mol
4.相同容积的四个密闭容器中进行同样的可逆反应:
2X(g)+Y(g)=3WU)+2Z(g)起始时四个容器所装X、丫的量分别为:
甲(X:
2mol,丫:
1mol)乙(X:
1mol,Y:
1mol)丙(X:
2mol,
Y:
2mol)丁(X:
1mol,Y:
2mol)在相同温
度下,建立平衡时,X或丫的转化率大小关系为
()
A.X的转化率为:
甲v丙v乙v丁B.X
的转化率为:
甲V乙V丙V丁
C.Y的转化率为:
甲〉丙>乙>丁D.Y
的转化率为:
丁〉乙>丙>甲
5•—定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:
2A(g)+B(g)=3C(g),若反应开始时充入2molA和2molB,达平衡后A的体积分数为a%其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%勺是()
B和1molHe(不参加反应)
C.1molB和1molCD.2molA3mol
B和3molC
6•某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)=2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。
保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是()
均增加1molD.均减少1mol
7•某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应:
A(g)+3B(g^=^2C(g)达到平衡时,测得平衡时的物质的量之比为A:
B:
C=2:
2:
1。
保持温度不变,再以2:
2:
1的体积比充入AB和0则()
A平衡向正方向移动B平衡不移动
CC的百分含量增大DC的百分含量可能减小
△H=-197kJ/mol
向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入
气体:
(甲)2molSO和1molQ;(乙)1mo
SQ和0.5molQ2;(丙)2molSQ3。
恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是()
A•容器内压强P:
P甲=P丙>2P乙
B.SO的质量mm甲=口丙>2m乙
C.c(SO2)与c(O2)之比k:
k甲=k丙>k乙
D.反应放出或吸收热量的数值Q:
Q甲=Q
丙>2Q乙
9.在一恒定的容器中充入2molA和1mo
B发生反应:
2A(g)+B(g)=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()
A.只能为2B.只能为3C.可能是
10.在恒温、恒容的条件下,有反应2A(g)+2B(g)=C(g)+3D(g),现分别从两条途径建立平衡:
(1)A、B的起始浓度均为2mol/L;
(2)C、D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L。
(1)、
(2)两途径最终达到平衡时,下列叙述正确的是()
A.体系内混合气体的百分组成相同B.体
系内混合气体的百分组成不同
C.体系内混合气体的平均分子量不同
D.
(1)途径混合气体密度为
(2)途径混合气体密度为1/2
11.密闭容器中,保持一定温度,进行如下
反应:
N2(g)+3H2(g)=2NH(g)
已知加入1molN2和3molH2,在恒压条件下,达到平衡时生成amolNH[见下表中编号
(1)的一行];在恒容条件下,达到平衡时生成bmolNH[见下表中编号(4)的一行]。
若相同条件下,达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变,请
\状状条件
起始时各物的物质的量(mol)
平衡时NH的
\
物质量的量
(mol)
编号
x
(N
2)
y
(H
2)
z
(NH
3)
恒
压
(
1)
1
3
0
a
(
2)
3
0
(
3)
0.2
0.5a
x、y、z取值必须满足的一般条件:
。
恒
容
(
4)
1
3
0
b
(
5)
0
0
b
(
6)
2.2
5
b
x、y、z取值必须满足一般条件(一
个只含x、z,另一个只含y、z):
?
a与b的关系是:
a
b(填>、v、=)
12.在一定温度下,把2体积N2和6体积H2
通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通(如图所示)。
容器中发生以下反应:
N+3H=2NH(放热),若达到平衡后,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2a体b大c分别代表初始积N
加入的2、H和NH的体积,如果反应达到平衡时,
各物质的百分含量和体积与上述平衡时完全相同,那么:
①若a=1,c=2,则b=。
在此情况下,
②若需规定起始反应向逆万向进行,则C的范围是。
(2)在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5体积,则可米取的措施是理由是。
13.现有起始时容积相同的甲、乙两个密闭容器,如右图所示。
14.
(500C)
_乙,(填
(1)在甲容器中加入2mol三氧化硫,乙容器中加入2mol二氧化硫和1mol氧气,如甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,在相同的温度下反应均达平衡。
则两容器内压强甲大于、小于或等于);容器内混合气体的密度甲
(2)若在两个容器中,甲中加入2mol三氧化硫,乙中加入4mol三氧化硫,起始时两容器内的温度和压强均相同,反应过程中,温度保持一定。
反应达平衡后三氧化硫的分解率甲
乙,理由是
若达
平衡后,甲容器内三氧化硫的物质的量为amol,
则乙容器中三氧化硫的物质的量
2amo。
(填,大于、小于或等于)
15.已知在tC、pkPa时,往容积可变的密闭容器中,充入2molA和1molB,此时容器的容积为VL保持恒温恒压,发生反应:
2A(g)+B
(g)=2C(g);达到平衡时,平衡混合气体中
C的体积分数为0.4。
试回答下列有关问题:
(1)维持容器的温度和压强不变,起始时往上述容器中充入4molC,则反应达到平衡时,平衡混合气体中C的体积分数为,
容器的容积为。
(2)若另选一容积固定不变的密闭容器,仍控制温度为t°C,使4molA和2molB反应。
达到平衡时,平衡混合气体中C的体积分数仍为0.4,则该密闭容器容积为。
(3)
VL
若控制温度为tC,另选一容积为的固定不变的密闭容器,往其中充入一定量的和B,使反应达到平衡时,平衡混合气体中的的体积分数仍为0.4。
则充入的A和B的物质的量应满足的关系是:
an(B)vn(A)vbn(B),其中
a=,b=
X、Y、Z、WL、M六种短周期主族元素的原子序数依次增大,其中X、M的单质在常温下呈气态,Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Z在同周期的主族元素中原子半径最大,W是地壳中含量最多的金属元素,L的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。
用化学用语回答下列问题:
(1)L的元素符号为;M在元素周期表
中的位置为。
(2)Y、L、M的最高价含氧酸的酸性由弱到强
的顺序是。
(3)Y的最高价氧化物的电子式
为。
原子序数比丫多2的元素的
一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方程式
(4)Z、W各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式为。
(5)R与Y同周期,R的单质分子F2中有3个共
价键,R与L能形成一种新型无机非金属材料,其化学式是。