2019屆高考化學 專題十五 等效平衡的三種情況精準培優(yōu)專練.doc
《2019屆高考化學 專題十五 等效平衡的三種情況精準培優(yōu)專練.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019屆高考化學 專題十五 等效平衡的三種情況精準培優(yōu)專練.doc(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
培優(yōu)點十五 等效平衡的三種情況 一.等效平衡的三種情況 1.恒溫恒容—(△n(g)≠0) 投料換算成相同物質(zhì)表示時量相同 典例1.在一定溫度下,把2mol SO2和1mol O2通入一定容積的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng),2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g),當此反應(yīng)進行到一定程度時反應(yīng)混合物就處于化學平衡狀態(tài)。現(xiàn)在該容器中維持溫度不變,令a、b、c分別代表初始時加入的SO2(g)、O2(g)、SO3(g)的物質(zhì)的量(mol),如果a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互關(guān)系,才能保證達到平衡狀態(tài)時,反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡完全相同。請?zhí)羁眨? (1)若a=0,b=0,則c=___________。 (2)若a=0.5,則b=___________,c=___________。 (3)a、b、c的取值必須滿足的一般條件是___________,___________。(請用兩個方程式表示,其中一個只含a和c,另一個只含b和c) 【解析】通過化學方程式:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可以看出,這是一個化學反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng),在定溫、定容下建立的同一化學平衡狀態(tài)。起始時,無論怎樣改變SO2(g)、O2(g)、SO3(g)的物質(zhì)的量,使化學反應(yīng)從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,或者從正、逆反應(yīng)同時開始,它們所建立起來的化學平衡狀態(tài)的效果是完全相同的,即它們之間存在等效平衡關(guān)系。我們常采用“等價轉(zhuǎn)換”的方法,分析和解決等效平衡問題。(1)若a=0,b=0,這說明反應(yīng)是從逆反應(yīng)開始,通過化學方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可以看出,反應(yīng)從2mol SO3開始,通過反應(yīng)的化學計量數(shù)之比換算成SO2和O2的物質(zhì)的量(即等價轉(zhuǎn)換),恰好跟反應(yīng)從2mol SO2和1mol O2的混合物開始是等效的,故c=2。(2)由于a=0.5<2,這表示反應(yīng)從正、逆反應(yīng)同時開始,通過化學方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可以看出,要使0.5mol SO2反應(yīng)需要同時加入0.25mol O2才能進行,通過反應(yīng)的化學計量數(shù)之比換算成SO3的物質(zhì)的量(即等價轉(zhuǎn)換)與0.5mol SO3是等效的,這時若再加入1.5mol SO3就與起始時加入2mol SO3是等效的,通過等價轉(zhuǎn)換可知也與起始時加入2mol SO2和1mol O2是等效的。故b=0.25,c=1.5。(3)題中要求2mol SO2和1mol O2要與a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡。由化學方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可知,c mol SO3等價轉(zhuǎn)換后與c mol SO2和0.5c molO2等效,即是說,(a+c)molSO2和(b+0.5c)molO2與a mol SO2、b mol O2和c mol SO3等效,那么也就是與2 mol SO2和1 mol O2等效。故有a+c=2,b+0.5c=1。 【答案】(1)c=2 (2)b=0.25,c=1.5 (3)a+c=2,b+0.5c=1 2.恒溫恒容— (△n(g)=0) 投料換算成相同物質(zhì)表示時等比例 典例2.在一個固定容積的密閉容器中,保持一定的溫度進行以下反應(yīng):H2(g)+Br2(g)2HBr(g);已知加入1mol H2和2mol Br2時,達到平衡后生成a mol HBr(見下表已知項),在相同條件下,且保持平衡時各組分的體積分數(shù)不變,對下列編號①~③的狀態(tài),填寫下表中的空白。 【解析】在定溫、定容下H2(g)+Br2(g)2HBr(g)建立起化學平衡狀態(tài),從化學方程式可以看出,這是一個化學反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)。根據(jù)“等價轉(zhuǎn)換”法,通過反應(yīng)的化學計量數(shù)之比換算成同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則達到平衡后與原平衡等效。①因為標準項中n(H2)起始∶n(Br2)起始∶n(HBr)平衡=1∶2∶a,將n(H2)起始=2mol,n(Br2)起始=4mol,代入上式得n(HBr)平衡=2a。②參照標準項可知,n(HBr)平衡=0.5a mol,需要n(H2)起始=0.5mol,n(Br2)起始=1mol,n(HBr)起始=0mol。而現(xiàn)在的起始狀態(tài),已有1mol HBr,通過等價轉(zhuǎn)換以后,就相當于起始時有0.5mol H2和0.5mol Br2的混合物,為使n(H2)起始∶n(Br2)起始=1∶2,則需要再加入0.5mol Br2就可以達到了。故起始時H2和Br2的物質(zhì)的量應(yīng)為0mol和0.5mol。③設(shè)起始時HBr的物質(zhì)的量為x mol,轉(zhuǎn)換成H2和Br2后,則H2和Br2的總量分別為(m+0.5x)mol和(g+0.5x)mol,根據(jù)(m+0.5x)∶(g+0.5x)=1∶2,解得x=2(g-2m)。設(shè)平衡時HBr的物質(zhì)的量為y mol,則有1∶a=(m+0.5x)∶y,解得y=a(g-m)。 【答案】①2a ②0mol;0.5mol ③2(g-2m);a(g-m) 3.恒溫恒壓—投料換算成相同物質(zhì)表示時等比例 典例3.如圖所示,在一定溫度下,把2體積N2和6體積H2通入一個帶有活塞的容積可變的容器中,活塞的一端與大氣相通,容器中發(fā)生以下反應(yīng):N2+3H22NH3(正反應(yīng)放熱),若反應(yīng)達到平衡后,測得混合氣體的體積為7體積。據(jù)此回答下列問題: (1)保持上述反應(yīng)溫度不變,設(shè)a、b、c分別代表初始加入的N2、H2和NH3的體積,如果反應(yīng)達到平衡后混合氣體中各氣體的體積分數(shù)仍與上述平衡相同,那么: ①若a=1,c=2,則b=_________。在此情況下,反應(yīng)起始時將向_________(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向進行。 ②若需規(guī)定起始時反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,則c的取值范圍是_________。 (2)在上述裝置中,若需控制平衡后混合氣體為6.5體積,則可采取的措施是_________,原因是_____________________________________________________________________。 【解析】(1)①化學反應(yīng):N2+3H2 2NH3在定溫、定壓下進行,要使平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)等效,只要起始時=就可以達到。已知起始時各物質(zhì)體積分別為1體積N2、b體積H2和2體積NH3。根據(jù)“等價轉(zhuǎn)換”法,將2體積NH3通過反應(yīng)的化學計量數(shù)之比換算成N2和H2的體積,則相當于起始時有(1+1)體積N2和(b+3)體積H2,它們的比值為=,解得b=3。因反應(yīng)前混合氣體為8體積,反應(yīng)后混合氣體為7體積,體積差為1體積,由差量法可解出平衡時NH3為1體積;而在起始時,NH3的體積為c=2體積,比平衡狀態(tài)時大,為達到同一平衡狀態(tài),NH3的體積必須減小,所以平衡逆向移動。②若需讓反應(yīng)逆向進行,由上述①所求出的平衡時NH3的體積為1可知,NH3的體積必須大于1,最大值則為2體積N2和6體積H2完全反應(yīng)時產(chǎn)生的NH3的體積,即為4體積,則1?c≤2。(2)由6.5?7可知,上述平衡應(yīng)向體積縮小的方向移動,亦即向放熱方向移動,故采取降溫措施。 【答案】(1)①b=3;逆向;②1?c≤2 (2)降溫;由6.5?7可知,上述平衡應(yīng)向體積縮小的方向移動,亦即向放熱方向移動,故采取降溫措施。 二.對點增分集訓 1.向恒溫恒壓容器中充入2mol NO、1mol O2,發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。下列情況不能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是( ) A.容器體積不再改變 B.混合氣體的顏色不再改變 C.混合氣體的密度不再改變 D.NO與O2的物質(zhì)的量的比值不再改變 【解析】A. 反應(yīng)在恒溫恒壓條件下進行,若反應(yīng)未達平衡則容器體積變化,若體積不變則達平衡狀態(tài), 選項A不選;B. NO2為紅棕色氣體,其他反應(yīng)物為無色氣體,若混合氣體的顏色不再改變,則反應(yīng)達平衡狀態(tài),選項B不選;C. 反應(yīng)在恒溫恒壓條件下進行,若反應(yīng)未達平衡則容器體積變化,氣體總質(zhì)量不變,則密度變化,若密度不變則達到平衡,選項C不選;D、充入2mol NO、1mol O2,且兩反應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)之比為2∶1,則無論反應(yīng)是否達平衡,NO與O2的物質(zhì)的量的比值均為2∶1,不再改變,選項D選。 【答案】D 2.一定溫度下,在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g),若反應(yīng)開始時充入2mol A和2mol B,達平衡后A的體積分數(shù)為a%。其他條件不變時,若按下列四種配比作為起始物質(zhì),平衡后A的體積分數(shù)大于a%的是( ) A.2.5mol C B.2mol A、2mol B和10mol He(不參加反應(yīng)) C.1.5mol B和1.5mol C D.2mol A、3mol B和3mol C 【解析】反應(yīng)2A(g)+B(g)3C(g)中,氣體的體積前后相同,在一定溫度下,在恒容密閉容器中得到平衡狀態(tài),只要滿足物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為A、B,且滿足n(A)∶n(B)=1∶1,就是等效平衡,結(jié)合濃度對平衡移動的影響,只要加入的物質(zhì)的量:n(A)∶n(B)>1∶1,平衡后A的體積分數(shù)大于a%,A.2mol C相當于mol A和mol B,二者的比值為2∶1,大于1∶1,則平衡后A的體積分數(shù)大于a%,選項A正確;B.2mol A、2mol B和1mol He(不參加反應(yīng)),n(A)∶n(B)=2∶2,等于1∶1,則平衡后A的體積分數(shù)等于a%,選項B錯誤;C.1mol B和1mol C,相當于mol A和mol B,n(A)∶n(B)=1∶2,小于1∶1,則平衡后A的體積分數(shù)小于a%,選項C錯誤;D.2mol A、3mol B和3mol C,相當于4mol A和4mol B,二者的比值為4∶4,等于1∶1,則平衡后A的體積分數(shù)等于a%,選項D錯誤,答案選A。 【答案】A 3.N2O5是一種新型硝化劑,一定溫度下發(fā)生反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0, T1溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)如下表所示。 t/s 0 500 1000 1500 c(N2O5)/(molL?1) 5.00 3.52 2.50 2.50 下列說法正確的是 A.該反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進行 B.T1溫度下的平衡常數(shù)為K1=125,1000 s時N2O5(g)轉(zhuǎn)化率為50% C.其他條件不變時,T2溫度下反應(yīng)到1000 s時測得N2O5(g)濃度為2.98molL?1,則T1- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點此認領(lǐng)!既往收益都歸您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019屆高考化學 專題十五 等效平衡的三種情況精準培優(yōu)專練 2019 高考 化學 專題 十五 等效 平衡 情況 精準 培優(yōu)專練
鏈接地址:http://m.appdesigncorp.com/p-6109211.html