化学平衡状态的判断标准.docx

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：v A耗 = v A生 v B耗 = v B生 v C耗 = v C生 v D耗 = v D生 v A耗 v B生 = mn 现象：1、A、B、C、D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 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.气体的总物质的量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:( ) C的生成 速率与C的分解速率相等 单位时间内生成a molA,同时生成3a molB A、B、C的浓度不再变化 A、B、C的分压强不再变化 混合气体的总压强不再变化 混合气体的物质的量不再变化 A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A. B. C. D. 元素推断：已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数ABCDEF。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。AC2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21，1mol配合物与足量的AgNO3溶液反应能立即生成3molAgCl。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HCl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）B3-离子分别与AC2、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 ；B3-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 ，ECl3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为球（“黑”“白”）化学平衡状态的移动：C(s)+H2O(g) CO(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 FeCl3 + 3KSCN Fe(SCN)3+3KCl (1)向平衡体系中加KCl(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Cl2可以抑制Cl2的溶解” 引申： N2 + 3H2 2NH3 （恒T、V） 起始 1 mol 3mol 达平衡状态1改变条件 增加1mol 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 + 3H2 2NH3 （恒T、V） 起始 1 mol 3mol 达平衡状态1改变条件 增加1mol 3mol 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+I2 2HI 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C. 物质B的质量分数增加了 D. a b思考：（恒T、V）（1） 充 2 mol NO2，NO2平衡转化率为a%再充2 mol NO2，平衡 移动， 新平衡NO2的转化率为b% a%。（2） 充 1 mol N2O4，N2O4平衡转化率为a%。 再充1 mol N2O4，平衡 移动 新平衡N2O4的转化率为b% a%元素推断：短周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大，A与C可形成A2C2和A2C两种化合物；B的最高价氧化物对应的水化物甲与气体BA3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。（1）E在元素周期表中的位置是 。（2）由A、C、F三种元素按原子个数比111组成的化合物与BA3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= ；乙溶液中所含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，到达平衡时，NH3的浓度是a mol/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A、2mol NH3 B、2molN2和6molH2C、0.5molN2 + 1.5molH2+ 1molNH3 D. 1molN2 + 3molH2+ 2molNH32、在恒容密闭容器中发生2SO2 (g)+ O2 (g) 2SO3(g) 起始时， SO2和 O2的物质的量分别为20mol和10 mol，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（ ）A、 10 mol 11% B、 20 mol 11% C、 20 mol 89% D、 10 mol 89% 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a mol/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a mol/L的是（ ）A、2mol NH3 B. 1molN2和6molH2B、0.5molN2 + 1.5molH2+ 2molNH3 D. 1molN2 + 2molH2+ 2molNH34、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(I2)=0.1mol/l, c (HI)=0.2mol/l (2).c(H2)=0.16mol/l,c(I2)=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： QK ，V正V逆，反应处于平衡状态 QK ，V正V逆，反应向正方向进行 QK ，V正V逆，反应向逆方向进行元素推断：AH均为短周期元素，AF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。ABCDEF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 。A离子键 B 极性键 C 非极性键（3）请用电子式表示AE2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A、B、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11。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1 mol E在氧气中完全燃烧，只生成1 mol CO2和2 mol H2O，则E的分子式是。等效平衡练习题1将3molA和1molB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. 6mol A + 2mol B B. 3molA+1molB+2molC C. 1mol B + 2mol C + 1mol D D. 2mol C + 1mol D2一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1molO2，发生下列反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)达到平衡后改变下述条件，SO3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1mol SO2(g) B . 保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO3(g)C . 保持温度和容器内体积不变，充入1mol O2(g) D . 保持温度和容器内压强不变，充入1mol Ar(g)3恒压下，在个可变容积的密闭容器中发生如下反应：2NH3（g）CO2（g）CO(NH2)2（s）H2O（g）若开始时放入2mol NH3和1mol CO2，达平衡后，生成amol H2 O；若开始时放入x mol NH3、2 mol CO2和1 mol H2O（g），达平衡后，H2O的物质的量是3a mol，则x为（ ）A1mol B. 2mol C .3mol D. 4mol4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）3W（g）2Z（g）起始时四个容器所装X、Y的量分别为：甲（X：2mol，Y：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Y的转化率大小关系为（ ）A. X的转化率为：甲丙乙丁 B. X的转化率为：甲乙丙丁C. Y的转化率为：甲丙乙丁 D. Y的转化率为：丁乙丙甲5一定温度下，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2mol A和2mol B，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%的是（ ）A. 2mol C B. 2mol A 1mol B和1mol He（不参加反应）C. 1mol B和1mol C D. 2mol A 3mol B和3mol C6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（ ） A. 均减半 B. 均加倍 C. 均增加1mol D. 均减少1mol7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ABC221。保持温度不变，再以221的体积比充入A、B和C，则（ ）A 平衡向正方向移动 B 平衡不移动C C的百分含量增大 D C的百分含量可能减小8. 已知2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g)；H = -197 kJ/mol向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO2和1 mol O2； (乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2 ； (丙) 2 mol SO3 。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 BSO3的质量m：m甲m丙 2m乙 Cc(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2 mol A和1mol 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2 B. 只能为3 C. 可能是2，也可能是3 D. 无法确定 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1/211密闭容器中，保持一定温度，进行如下反应：N2（g）3H2（g）2NH3（g）。已知加入1mol N2和3mol H2，在恒压条件下，达到平衡时生成amol NH3见下表中编号（1）的一行；在恒容条件下，达到平衡时生成b mol NH3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，请填空：状状条件起始时各物的物质的量（mol）平衡时NH3的物质量的量（mol）编号x（N2）y（H2）z（NH3）恒压（1）130a（2）30（3）0.20.5ax、y、z取值必须满足的一般条件： 。恒容（4）130b（5）00b（6）2.25bx、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、）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：N2+3H2 2NH3（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：大气2体积N26体积H2（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，如果反应达到平衡时，各物质的百分含量和体积与上述平衡时完全相同，那么：若a=1，c=2，则b= 。在此情况下，反应起始时将向_方向进行。若需规定起始反应向逆方向进行，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，则可采取的措施是_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。（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（500）反应均达平衡。则两容器内压强甲_乙，（填大于、小于或等于）；容器内混合气体的密度甲_乙。（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a mol，则乙容器中三氧化硫的物质的量_2amol。（填，大于、小于或等于）14已知在t、pkPa时，往容积可变的密闭容器中，充入2mol A和1mol B，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4mol C，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，使4mol A和2mol B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）若控制温度为t，另选一容积为VL的固定不变的密闭容器，往其中充入一定量的A和B，使反应达到平衡时，平衡混合气体中的C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)n(A)bn(B)，其中a ，b 。X、Y、Z、W、L、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Y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是 。（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R2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 。