化学平衡题目解析Word格式文档下载.docx

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2.当温度和压强一定（体积可变，即恒温恒压）时，指平衡时各物质的浓度相同或百分含量相同。

此时各不同的起始状态，经过将生成物按方程式中各物质的系数完全归至反应物（极端假设法）后,只要对应反应物的物质的量之比相同,就会达到等同平衡状态。

【注意】各不同的起始状态，对应物质的物质的量可能不同，但是其浓度相同或百分含量相同。

二、反应物用量的改变对转化率的一般规律

Ⅰ、若反应物只有一种：

aA（g）

bB（g）＋cC（g），在不改变其他条件时，增加A的量平衡向正反应方向移动，但是A的转化率与气体物质的计量数有关：

（可用等效平衡的方法分析）。

①若a＝b＋c：

A的转化率不变；

②若a＞b＋c：

A的转化率增大；

③若a＜b＋c：

A的转化率减小。

Ⅱ、若反应物不只一种：

aA（g）＋bB（g）

cC（g）＋dD（g），

①在不改变其他条件时，只增加A的量，平衡向正反应方向移动，但是A的转化率减小，而B的转化率增大。

②若按原比例同倍数地增加A和B，平衡向正反应方向移动，但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关：

如a＋b＝c＋d，A、B的转化率都不变；

如a＋b＞c＋d，A、B的转化率都增大；

如a＋b＜c＋d，A、B的转化率都减小。

三、充入“惰性气体”增大压强判断各反应物转化率变化

对于可逆反应aA（g）＋bB（g）

cC（g）＋dD（g），（a＋b≠c＋d，）在压强变化导致平衡移动时，学生感到困惑的是充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动？

转化率如何变化？

可归纳为以下两方面：

1.恒温恒容条件下充入“惰性气体”，化学平衡不移动。

因平衡体系的各组分浓度均未发生变化，故各反应物转化率不变。

2.恒温恒压条件下充入“惰性气体”，化学平衡向气体体积增大的方向移动。

因为此时容器容积必然增大，相当于对反应体系减压，继而可判断指定物质的转化率变化。

四、NO2、N2O4平衡问题2NO2（g）

N2O4（g）

（1）恒温、恒容的条件下，若分别向容器中通入一定量的NO2气体或N2O4气体，重新达到平衡后：

可视为加压，平衡都向右移动，达到新平衡时NO2的转化率都增大，N2O4的转化率将减小。

NO2体积分数减小，N2O4体积分数增大，混合气体相对分子质量增大。

（2）压强减小，容器体积会扩大，不管平衡是否移动，向何方向移动，平衡体系中各物质的浓度都会减小，由于气体质量不变，所以密度减小。

（3）保持容器体积不变，充入“惰气”，各组分的物质的量不变，容器体积不变，故各组分浓度均无改变，平衡不发生移动。

（4）保持压强不变，充入“惰气”，容器容积增大，参加反应的各组分浓度减小，参加反应的各组分的总压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动

五、用极限假设法解化学平衡取值范围题目的方法和步骤：

1.分析参照条件的特征；

2.判定所研究反应的进行方向；

3.确定基准物质：

若研究的反应维持正方向，则以最易不足量（系数最大）的反应物为基准物质；

若维持逆方向，则以最易不足量（系数最大）的产物为基准物质。

4.假设两个极限点，即假设基准物质完全消耗和完全没有消耗两个极限点，列出两个方程式，求出最小和最大的极限值，由此确定所求量的取值范围。

【例1】下列说法正确的是

A.可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等；

B.在其他条件不变时，使用催化剂既能变反应速率，又能改变化学平衡状态；

C.在其他条件不变时，升高温度可以使化学平衡向吸热反应的方向移动；

D.在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态。

【分析】逐项判断可以采取假想情况予以批驳，驳得倒，找到了例外，就可予以否定。

选项A，在未达到平衡前，正反应速率往往大于逆反应速率，所以予以否定；

选项B，在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态；

选项D，如果一个反应，反应前后气体的总物质的量不变，总体积不变，那么增大压强虽然可以增加各组分气体的浓度，也可以同时增加正向和逆向的反应速率，但并不改变平衡状态，应予否定。

【答案】C

【例2】在一恒容的密闭容器中A（g）＋B（g）

C（g）的平衡体系中，若增大A的浓度而使平衡向右移动，达到新的平衡时，则下列说法不正确的是

A.C的平衡浓度一定比原来平衡时大B.B的平衡浓度一定比原来平衡时小

C.C的体积分数一定比原来平衡时小D.A的转化率一定比原来平衡时大

【分析】对于气态反应来说，保持容器体积不变而向原来平衡体系中增加某反应物的量，可以使其它反应物的转化率增大，可以使生成物的量也增加，由于增加的反应物只有少量转化，所以该物质总的转化率反而降低，又由于体系中总的物质的量增大，所以生成物的体积分数一般也是减小的。

【答案】D

【例3】在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应2A（g）＋B（g）

3C（g）＋D（g），达到平衡时，C的浓度为wmol/L。

若维持容器体积和温度不变，按下列四种方法改变起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为wmol/L的是

A.4molA＋2molBB.2molA＋1molB＋3molC＋1molD

C.1molB＋3molC＋1molDD.3molC＋1molD

【分析】在等温条件下平衡时，正向和逆向速率相等，平衡才发生移动。

在气态反应中，各气体之间物质的量之比也就是浓度比。

既然如此，要想得到混合气体中C的浓度仍为wmol/L，则投入的原料既可以是原料气的配比2molA和1molB，也可以是生成物的配比3molC和1molD，因为题目说的是可逆反应达到平衡时的情况。

若选（B），则这样投料将使C的浓度发生变化，不合要求。

【例4】在一恒容密闭容器中，反应A（g）＋B（g）C（g）达到平衡，若增大A的浓度，使平衡右移，并达到新的平衡，下列说法正确的是

A.A的浓度一定比原平衡大B.A的转化率增大

C.C的百分含量一定大于原平衡C的百分含量D.B的转化率一定减小

【分析】增大A的浓度，尽管平衡右移，但加入的A不可能全部转化。

平衡时A的浓度一定比原平衡大，而A的转化率不一定增大。

因为A的总量在增大。

同理C的百分含量也不一定增大。

而平衡右移B的转化率一定增大。

【答案】A.

【例5】在一个容积不变的容器内，有一左右可滑动的隔板，在该密封容器隔板两侧分别进行如图所示的可逆反应。

各物质的起始量如下：

A、B、C均为4.0mol，D为2.0mol，E为3.0mol。

设F的物质的量为x。

当x在一定范围内变化时，均可以通过调节容器的温度使两侧反应达到平衡，并且隔板恰好处在正中位置，请填写下列空白：

（1）若x＝6.0mol，则右侧反应在起始反应时应向_____（填“正反应”或“逆反应”）方向进行。

（2）欲使起始反应维持向该方向进行，则x的取值范围为__________________________。

【分析】本题是一个恒容恒压的过程，且左侧是一个参照条件。

左侧是气体分子数不变的反应，已知共有气体12mol，而右侧当x＝6.0mol时，起始共有气体2.0＋3.0＋6.0＝11（mol）＜12mol，因此要保持隔板位于中间，只能向逆反应进行，使右侧体系中气体为12mol。

若起始维持这个方向（逆反应方向），极限值有两个点：

①F完全消耗；

②F完全没有消耗。

假设F完全消耗，则2.0＋0.5x＋3.0＋1.0x＝12，解之得x＝14/3（mol），为最小极限值（因为逆反应是气体体积增大的）。

假设F完全没有消耗，则有3.0＋2.0＋x＝12，解之得x＝7（mol），为最大极限值。

故x的取值范围是：

14/3＜x＜7。

【例6】在一个容积固定的反应器中，有一左右可滑动的密封隔板，两侧分别进行如图所示的可逆反应。

各物质起始加入量如下：

M为2.5mol，N为3mol，P为0mol，A、C、D各为0.5mol，B为xmol。

当x在一定范围内变化时，均可通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器正中位置。

若达到平衡后，测得M转化率为75％，请填写下列空白：

（1）达到平衡后，反应器左室气体总物质的量为_________________。

（2）若欲使右室反应v正＞v逆，x的取值范围是_________________。

（3）若欲使右室反应v正＜v逆，x的取值范围是_________________。

【分析】

（1）左室是气体分子数不变的反应，n气＝2.5mol。

（2）假设B完全消耗，则有0.5－x/4＋0.5＋x/2＋0.5＋x/4＝2.5；

解之得x＝2,因为v正＞v逆，即反应向正反应方向进行，所以x＝2为最大极限值。

假设B完全没有消耗，则有0.5＋0.5＋0.5＋x＝2.5，解之得x＝1为最小极限值。

所以1＜x＜2。

（3）假设C完全消耗，则有0.5＋0.25＋x＋1.0＋0.25＝2.5，解之得x＝0.5为最小极限值。

假设C完全没有消耗，则有0.5＋0.5＋0.5＋x＝2.5，解之得x＝1为最大极限值。

所以0.5＜x＜1。

用极限假设法解化学平衡取值范围题目的方法和步骤：

【例7】二氧化氮存在下列平衡：

2NO2（g）

N2O4（g）；

△H＜0kJ/mol。

在测定NO2的相对分子质量时，下列条件较为适宜的是

A.温度130℃，压强3.03×

105PaB.温度25℃，压强1.01×

105Pa

C.温度130℃，压强5.05×

104PaD.温度0℃，压强5.05×

104Pa

【分析】本题考察勒夏特列原理在化学平衡中的应用，若测定NO2的相对分子质量，应尽量使平衡向生成NO2的方向移动，则较为适宜的条件为减压，升温，且NO2在21℃时变为液态。

故选C。

　　提示：

利用勒夏特列原理解决化学平衡问题，审题时先看清该反应的特点，即是放热反应还是吸热反应，是气体体积扩大还是缩小。

很多同学错选A，另一原因是审题不清，只注意A选项中3.03比5.05小，而未注意后面105＞104导致匆忙选择，这是同学们做题时常犯的毛病，所以在今后做题时要注意看完，看清选项后再做答，不要急于求成。

【例8】已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是

　　①生成物百分含量一定增加　　②生成物含量一定增加　　③反应物转化率一定增大　　

④反应物浓度一定降低　　⑤正反应速率一定大于逆反应速率　　⑥使用合适的催化剂

　　A.①②B.②⑤C.②