2010高考化學(xué)知識(shí)要點(diǎn)集錦等效平衡解題技巧

1、高考化學(xué)等效平衡解題技巧一、概念在一定條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，同一可逆反應(yīng)體系，不管是從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)開(kāi)始， 在達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，任何相同組分的含量（體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）均相同，這樣的化學(xué)平衡互 稱(chēng)等效平衡（包括“相同的平衡狀態(tài)”）。概念的理解：（1）外界條件相同：通?？梢允呛銣?、恒容，恒溫、恒壓。（2） “等效平衡”與“完全相同的平衡狀態(tài)”不同：“完全相同的平衡狀態(tài)”是指在達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)， 任何組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)）對(duì)應(yīng)相等，并且反應(yīng)的速率等也相同，但各組分的物質(zhì)的量、濃度可能不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)）對(duì)應(yīng)相同，

2、反應(yīng) 的速率、壓強(qiáng)等可以不同。（3 ）平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關(guān)，而與途徑無(wú)關(guān)，（如：無(wú)論反應(yīng)從正反應(yīng)方向開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)方向開(kāi) 始投料是一次還是分成幾次反應(yīng)容器經(jīng)過(guò)擴(kuò)大一縮小或縮小一擴(kuò)大的過(guò)程，）只要起始濃度相當(dāng)，就 達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。二、等效平衡的分類(lèi)在等效平衡中比較常見(jiàn)并且重要的類(lèi)型主要有以下三種：I 類(lèi)：恒溫恒容下對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的反應(yīng)來(lái)說(shuō)（即V 工 0 的體系）：等價(jià)轉(zhuǎn)化后，對(duì)應(yīng)各物質(zhì)起始投料的物質(zhì)的量與原平衡起始態(tài)相同。II 類(lèi)：恒溫恒容下對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積沒(méi)有變化的反應(yīng)來(lái)說(shuō)（即V=0 的體系）：等價(jià)轉(zhuǎn)化后，只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量的比例與原平衡起始態(tài)相同，兩平

3、衡等效。III 類(lèi)：恒溫恒壓下對(duì)于氣體體系等效轉(zhuǎn)化后，只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量的比例與原平衡起始態(tài) 相同，兩平衡等效。解題的關(guān)鍵，讀題時(shí)注意勾畫(huà)出這些條件，分清類(lèi)別，用相應(yīng)的方法求解。我們常采用“等價(jià)轉(zhuǎn)換”的方 法，分析和解決等效平衡問(wèn)題三、例題解析I 類(lèi)：在恒溫恒容下，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的可逆反應(yīng)，只改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量， 如果通過(guò)可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成化學(xué)方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡 等效。例 1:在一定溫度下，把 2 mol SO2 和 1 mol 02 通入一定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)，當(dāng)此反應(yīng) 進(jìn)行到一定程度時(shí)反應(yīng)混合物

4、就處于化學(xué)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(shí)加入的的物質(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(dá) 到平衡狀態(tài)時(shí)，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(qǐng)?zhí)羁眨海?）_若 a=0, b=0,貝卩 c=。（2）_若 a=0.5，貝 H b=, c=。（3） a、b、c 的取值必須滿足的一般條件是 _ , _ 。（請(qǐng)用兩個(gè)方程式表示，其中一個(gè)只含 a 和 c,另一個(gè)只含 b 和 c）解析：通過(guò)化學(xué)方程式：可以看出，這是一個(gè)化學(xué)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(xué)平衡狀態(tài)。起始時(shí)，無(wú)論

5、怎樣改變的物質(zhì)的量，使化學(xué)反應(yīng)從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng) 開(kāi)始，或者從正、逆反應(yīng)同時(shí)開(kāi)始， 它們所建立起來(lái)的化學(xué)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(jià)轉(zhuǎn)換”的方法，分析和解決等效平衡問(wèn)題。（1 ）若 a=0, b=0,這說(shuō)明反應(yīng)是從逆反應(yīng)開(kāi)始，通過(guò)化學(xué)方程式可以看出，反應(yīng)從2 mol S03 開(kāi)始，通過(guò)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成和的物質(zhì)的量（即等價(jià)轉(zhuǎn)換），恰好跟反應(yīng)從2 mol SO2 和 1 mol 02 的混合物開(kāi)始是等效的，故 c=2。（2） 由于 a=0.52，這表示反應(yīng)從正、逆反應(yīng)同時(shí)開(kāi)始，通過(guò)化學(xué)方程式可以看出，要使0.5 mol S02 反

6、應(yīng)需要同時(shí)加入 0.25 mol 02 才能進(jìn)行，通過(guò)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成S03 的物質(zhì)的量（即等價(jià)轉(zhuǎn)換）與 0.5 mol S03 是等效的，這時(shí)若再加入 1.5 mol S03 就與起始時(shí)加入 2 mol S03 是等效的，通過(guò)等價(jià)轉(zhuǎn)換 可知也與起始時(shí)加入 2 mol S02 和 1 mol 02 是等效的。故 b=0.25，c=1.5。（3）題中要求 2 mol S02 和 1 mol 02 要與 a mol S02、b mol 02 和 c mol S03 建立等效平衡。由化學(xué)方程 式可知，c mol S03 等價(jià)轉(zhuǎn)換后與 c mol S02 和等效，即是說(shuō)，和與 a mol S

7、02、b mol 02 和 c mol S03 等效，那么也就是與 2 molS02 和 1 mol 02 等效。故有。II 類(lèi)：在恒溫恒容下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量之比 與原平衡相同，則兩平衡等效。例 2:在一個(gè)固定容積的密閉容器中，保持一定的溫度進(jìn)行以下反應(yīng)：已知加入 1 mol H2 和 2 mol Br2 時(shí)，達(dá)到平衡后生成 a mol HBr （見(jiàn)下表已知項(xiàng)），在相同條件下，且保持 平衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)不變，對(duì)下列編號(hào)的狀態(tài)，填寫(xiě)下表中的空白。解析：在定溫、定容下，建立起化學(xué)平衡狀態(tài)，從化學(xué)方程式可以看出，這是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子

8、數(shù)相等的可逆反應(yīng)。根據(jù)“等價(jià)轉(zhuǎn)換”法，通過(guò)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)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(dá)到平衡后與原平衡等效。1因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)項(xiàng)中 n （起始）：n （起始）：n（HBr 平衡）=1 : 2： a,將 n（H2 起始）=2 mol , n（Br2 起始） =4mol，代入上式得 n（HBr 平衡）=2a。2參照標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)可知， n （ HBr 平衡）=0.5a mol，需要 n （ H2 起始）=0.5 mol , n （ Br2 起始）=1 mol , n （HBr起始）=0 mol。而現(xiàn)在的起始狀態(tài)，已有1 mol HBr，通過(guò)等價(jià)轉(zhuǎn)換以后，就相當(dāng)于起始時(shí)有0.5 mol H

9、2 和0.5 mol Br2 的混合物，為使 n （ H2 起始）：n （ Br2 起始）=1 ： 2，則需要再加入 0.5 mol Br2 就可以達(dá)到了。 故起始時(shí) H2 和 Br2 的物質(zhì)的量應(yīng)為 0 mol 和 0.5 mol。3設(shè)起始時(shí) 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（）mol 和（）mol, 根據(jù)，解得。設(shè)平衡時(shí) HBr 的物質(zhì)的量為 y mol，則有，解得。III 類(lèi)：在恒溫恒壓下，改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成化學(xué)方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，達(dá)到平衡狀態(tài)后與原平衡等效。

10、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(gè)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)：（正反應(yīng)放熱），若反應(yīng)達(dá)到平衡后，測(cè)得混合氣體的體積為7體積。據(jù)此回答下列問(wèn)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(dá)到平衡 后混合氣體中各氣體的體積分?jǐn)?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(shí)將向 _ （填“正”或“逆”）反應(yīng)方向進(jìn)行。2若需規(guī)定起始時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)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）化學(xué)反應(yīng)：在定溫、定壓下進(jìn)行，要使平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)等效，只要起始時(shí)就可以達(dá)到。已知起始時(shí)各物質(zhì)的體積分別為1 體積 N2、b 體積 H2 和 2 體積。根據(jù)“等價(jià)轉(zhuǎn)換”法，將2 體積通過(guò)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成和的體積，則相當(dāng)于起始時(shí)有（1+1）體積和（b+3）體積，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