素养提升（六） 等效平衡（课件+word）-《优化指导》2019版新课标同步课堂化学（人教版选修4）

素养提升(六)　等效平衡 1．等效平衡的含义 在一定条件下(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，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。 2．等效平衡的判断方法 (1)恒温、恒容条件下反应前后体积改变的反应 判断方法：极值等量即等效。 例如：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ①　　2 mol　　1 mol　　　0 ②　　0　　　　0　　　　2 mol ③　　0.5 mol　0.25 mol 　1.5 mol ④　　a mol　　b mol　　 c mol 上述①②③三种配比，按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则SO2均为2 mol，O2均为1 mol，三者建立的平衡状态完全相同。 ④中a、b、c三者的关系满足：c＋a＝2，＋b＝1，即与上述平衡等效。 (2)恒温、恒压条件下反应前后体积改变的反应 判断方法：极值等比即等效。 例如：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ①　　2 mol　　3 mol　　 0 ②　　1 mol　　3.5 mol　 2 mol ③　　a mol　　 b mol　 c mol 按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则①②中＝，故互为等效平衡。 ③中a、b、c三者关系满足：＝，即与①②平衡等效。 (3)恒温条件下反应前后体积不变的反应 判断方法：无论是恒温、恒容，还是恒温、恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。 例如：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)[来源:Zxxk.Com] ①　　1 mol　1 mol　　　0 ②　　2 mol　2 mol　　1 mol ③　　a mol　b mol　　c mol ①②两种情况下，n(H2)∶n(I2)＝1∶1，故互为等效平衡。[来源:Z,xx,k.Com] ③中a、b、c三者关系满足∶＝1∶1或a∶b＝1∶1，c≥0，即与①②平衡等效。 1．在相同温度和压强下，对反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表： 物质 物质的量 实验 CO2 H2[来源:Zxxk.Com] CO H2O(g) 甲 a mol a mol 0 mol 0 mol 乙 2a mol a mol 0 mol 0 mol 丙 0 mol 0 mol a mol a mol 丁 a mol[来源:学科网ZXXK] 0 mol a mol a mol 上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是(　　) A．乙＝丁＞丙＝甲　　 B．乙＞丁＞甲＞丙 C．丁＞乙＞丙＝甲　　 D．丁＞丙＞乙＞甲 A　[根据所给数据，甲、丙为等效平衡，则其中n(CO)相等。乙相当于甲平衡后，再加入a mol CO2，平衡右移，n(CO)增大，丁把CO、H2O折合成反应物相当于2a mol CO2、a mol H2，和乙等效，所以乙＝丁＞丙＝甲。 ] 2．将一定体积的SO3(g)充入恒容的密闭容器中，发生反应2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)并达到平衡，保持温度不变，再充入相同体积的SO3(g)，达到新平衡后，与原平衡相比，下列值减小的是(　　) A．平均相对分子质量[来源:学科网ZXXK] B．SO3(g)的转化率 C．c(SO3)/c(SO2) D．c2(SO3)/[c2(SO2)·c(O2)] B　[本题可采取等效假设法分析，假设在原容器上增加一个相同的容器(两容器有隔板)，保持温度不变，向增加的容器中充入相同体积的SO3(g)，则可建立与原平衡一样的平衡，此时A、B、C、D各项的值均不变，然后抽掉隔板，将容器压缩至原容器大小，则压强增大，平衡逆向移动，气体的总物质的量减小，但总质量不变，因此平均相对分子质量增大；SO3(g)的转化率减小；c(SO2)、c(SO3)均增大，但c(SO3)增大的程度比c(SO2)增大的程度大，则c(SO3)/c(SO2)增大；c2(SO3)/[c2(SO2)·c(O2)]可看作该反应的平衡常数的倒数，而平衡常数只与温度有关，则不发生变化。] 3．一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O，在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2，在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 ℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是(　　) A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同 B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同