热点强化22 等效平衡-【优化探究】2025年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（苏教版2019）

第二单元 化学平衡移动原理及应用 热点强化22　等效平衡 优化探究 大单元四　化学反应原理 专题10　化学反应速率与化学平衡 1. 等效平衡的含义 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，或从正反应和逆反应同时开 始，达到平衡时，反应混合物中同种物质的百分含量相同，这样的 平衡称为等效平衡。 技法指导 2. 等效平衡的原理 化学平衡状态与条件有关，与建立平衡的途径无关，因而同一可逆反 应，从不同的状态开始，只要达到与平衡的条件(温度、浓度、压强等) 完全相同时，即可形成等效平衡。 3. 等效平衡的规律 对于可逆反应： m A(g)＋ n B(g) p C(g)＋ q D(g) 反应 特点 m ＋ n ≠ p ＋ q m ＋ n ＝ p ＋ q 条件 等温等容 等温等压 等温等容 等温等压 起始 投料 一边倒后其 “量”相同 一边倒后其 “量”比值相 同 一边倒后其“量”比值相同 对于可逆反应： m A(g)＋ n B(g) p C(g)＋ q D(g) 平衡特点 物质的量( n ) 相同 比值相同 比值相同 比值相同 百分含量( w ) 相同 相同 相同 相同 浓度 相同 相同 比值相同 相同 特别说明：(1)“一边倒”(完全转化)指的是把一边“归零”，通过可逆 反应的化学计量数之比换算成另一边物质的物质的量(浓度)。 (2)“等效”指的是达到平衡后同种组分百分含量(物质的量分数、质量 分数、体积分数)相同。也有可能同种组分的物质的量、质量、体积、 物质的量浓度也相同。 1. 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4 mol、2 mol和4 mol。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(　C　) A. 均减半 B. 均加倍 C. 均增加1 mol D. 均减少1 mol C 2 3 4 5 6 1 热点训练 容积可变，说明是恒温、恒压条件，满足“等比等效”。A项，三者物 质的量均减半后，分别为2 mol、1 mol和2 mol，满足“等比等效”，平 衡不会移动；B项，三者物质的量均加倍后，分别为8 mol、4 mol和8 mol，满足“等比等效”，平衡不会移动；C项，三者物质的量均增加1 mol后，分别为5 mol、3 mol和5 mol，相当于在5 mol、2.5 mol和5 mol的 基础上又增加了0.5 mol B，平衡向右移动；D项，三者物质的量均减少1 mol后，分别为3 mol、1 mol和3 mol，相当于在3 mol、1.5 mol和3 mol的 基础上减少了0.5 mol B，平衡向左移动。 2 3 4 5 6 1 2. 在固定容积的密闭容器中充入3 mol A和1 mol B，发生反应：3A(g)＋ B(g) x C(g)，达到平衡后，C的体积分数为 w ％。若维持容器体积和温 度不变，将0.9 mol A、0.3 mol B和2.1 mol C作为起始物质，达到平衡 后，C的体积分数仍为 w ％，则 x 值可能为(　C　) A. 1 B. 2 C. 3 D. 任意值 C 2 3 4 5 6 1 分两种情况分析：(1)当反应前后气体体积不相等时，则两种投料方式换 算到同一边后各组分应完全相同(即恒温恒容时“等量等效”)： 3A(g) ＋ B(g) x C(g) 起始量/mol 0.9 0.3 2.1 等效于/mol 0.9＋ 0.3＋ 0 即0.9＋ ＝3，解得 x ＝3。 2 3 4 5 6 1 (2)当反应前后气体体积相等时，则两种投料方式换算到同一边后各组分 比值应完全相同(即恒温恒压时“等比等效”)： 3A(g) ＋ B(g) 4C(g) 起始量/mol 0.9 0.3 2.1 等效于/mol 0.9＋ 0.3＋ 0 即0.9＋ ＝2.475、0.3＋ ＝0.825，2.475∶0.825＝3∶1，与起始投料 比相同，故 x ＝4成立。故 x 可能为3或4。 2 3 4 5 6 1 3. 在一个固定容积的密闭容器中充入2 mol NO2，一定温度下建立平 衡：2NO2(g) N2O4(g)，此时NO2的转化率为 x ％，若再充入1 mol N2O4，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得NO2的转化率为 y ％，则 x 和 y 的大小关系是(　B　) A. x ＞ y B. x ＜ y C. x ＝ y D. 不能确定 B 2 3 4 5 6 1 先建立等效平衡模型，即假设原容器的体积可变，当再充入1 mol N2O4 后重新建立起的平衡和原平衡等效，此时NO2的转化率依然为 x ％。当 体积不发生变化时，在原平衡的基础上要缩小容器的体积，即增大了压 强，该反应正反应为气体体积缩小的反应，平衡向正反应方向移动， NO2的转化率增大，即 x ＜y。 2 3 4 5 6 1 4. 在一个固定体积的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B，发生反应： 2A(g)＋B(g) 2C(g)，达到平衡时，C的物质的量浓度为 k mol/L，若维 持容器体积和温度不变，按下列配比作为起始物质： ①4 mol A＋2 mol B ②2 mol A＋1 mol B＋2 mol C ③2 mol C＋1 mol B　④2 mol C ⑤1 mol A＋0.5 mol B＋1 mol C 2 3 4 5 6 1 (1)达到平衡后，C的物质的量浓度仍是 k mol/L的是 (填序号)。 (1)将②③④⑤的加料方式全部进行“一边倒”转化为反应物A和B的量 后，只有④⑤的加料方式与2 mol A和1 mol B的加料方式完全一致。 (2)若令 a 、 b 、 c 分别代表初始加入的A、B、C的物质的量，如果 a 、 b 、 c 取不同的数值，它们必须相互满足一定的关系，才能保证 达到平衡时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完 全相同，填写： ①若 a ＝0， b ＝0，则 c ＝ ⁠。 ②若 a ＝0.5，则 b ＝ ， c ＝ ⁠。 ④⑤　 2　 0.25　 1.5　 2 3 4 5 6 1 ③ a 、 b 、 c 的取值必须满足的一般条件是 (用 两个方程式表示，一个只含 a 、 c ，另一个只含 b 、 c )。 (2)根据“一边倒”的方式进行转化，即 a mol A＋ b mol B＋ c mol C等价 转化为 a mol A＋ b mol B＋ 。 a ＋ c ＝2， b ＋ ＝1　 2 3 4 5 6 1 5. 在恒温恒压的密闭容器中发生：A(g)＋3B(g) 2C(g)，若起始投料为 0.2 mol A、0.6 mol B时，反应放出 Q 1 kJ的热量；若起始投料为2 mol C 时，反应吸收 Q 2 kJ的热量。则该反应的热化学方程式为 ⁠ ⁠。 该题的条件为恒温恒压，满足“等比等效”。当按照反应物的系数投料 时，建立平衡后放出的热量为5 Q 1 kJ。按照“一边倒”可得，当起始投 料为2 mol C时吸收的热量(5 Q 1＋ Q 2)就是该条件下1 mol A和3 mol B全 部转化为2 mol C时放出的热量。即热化学方程式为A(g)＋3B(g) 2C(g)　 Δ H ＝－(5 Q 1＋ Q 2) kJ·mol－1。 A(g)＋3B(g) 2C(g)　Δ H ＝－(5 Q 1＋ Q 2) kJ·mol－1 2 3 4 5 6 1 6. 如图所示，A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易 于传热的透明气囊。关闭K2，将各1 mol NO2通过K1、K3分别充入A、B 中，反应起始时A、B的体积均为 a L。若打开K2，平衡后气囊B的体积 缩至0.4 a L，则打开K2之前，气囊B体积为 L。 0.7 a 　 2 3 4 5 6 1 将NO2充入两个容器中发生反应：2NO2 N2O4，打开K2，相当于在等 温等压的条件下建立平衡，此时建立起的平衡与未打开K2时气囊B建立 起的平衡等效。由于此时反应物的物质的量是气囊B中的2倍，所以打开 K2之前，气囊B的体积为 ＝0.7 a L。 2 3 4 5 6 1 $$