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化学平衡常用三种假设讲义及习题有答案
化学平衡常用三种假设
极端假设:
可逆反应可以看成是处于完全反应和完全不完全的中间状态,那么在解题时,可以利用完全反应和完全不完全这两个极端点,求出可逆反应达到某一平衡状态时的物质的量。
例1、在一定的条件下,将1mol的CO和1molH2O气体通入容器中发生下述反应:CO+H2O CO2+H2 ,达到平衡后,生成0.6molCO2,再加入1mol水蒸气,达平衡时CO2的物质的量为( )
A 等于0.6mol B 等于1mol
C 大于0.6mol 小于1mol D 大于 1mol
(分析)增大反应物的浓度,平衡正向移动,故CO2的物质的量大于0.6mol,但是只有1mol的CO,按着极限思想完全转化也只能生成1mol CO2,故选C。
练习1、、在密闭容器中进行反应:A(g)+3B(g) 2C(g)的反应。其中A、B、C起始时分别为1mol、3mol、2mol,容器为10升,则反应平衡时各物质的浓度可能是:
A、c(A)=0.2mol/L c(B)=0.6mol/L B、c(B)=0.5mol/L
C、c(A)=0.2mol/L c(C)=0.4mol/L D、c(C)=0.4mol/L
过程假设:
在解题时,有时会碰到这样的问题:把一种状态与另一种状态平衡时的情况(如转化率,物质的浓度及含量)进行比较。许多情况下,对已处于平衡状态的同一个可逆反应,改变某些条件时,平衡移动的趋势并不那么容易地得出结论。此时可以转换为效果相同,但结论可明显得出的另一种方式进行讨论,从而使问题得以较容易的解决。在解这类题时,可以假设一个中间转化过程,以便于比较。
例1.某温度下,向一体积固定的密闭容器中充入1molNO2气体,反应2NO2N2O4达平衡时,测得NO2的转化率为a%,混合气体的总压强为p,维持温度、体积不变,向该容器中继续充入1 molNO2气体,再次达平衡时,测得容器中NO2的转化率为b%,容器内气体总压强为p′,则容器中转化率为a%与b%的关系为________(填>、<或=)。p′与2p的关系为________(填>、<或=) 分析:据题意我们可认为A中体积不变时充入1molNO2达到平衡时,NO2的转化率为a%。再向A中充入1molNO2达平衡与B中(体积不变)起始充入2molNO2等效,达到平衡时,NO2的转化率为b%。用等效假设法可知C与A等效,达到平衡时,NO2的转化率相同。此时我们假设把C体积缩小一半即变为B,平衡向正反应方向移动,NO2的转化率增大,b%>a%。同理可推得p′<2p。
例2.(1996年测试题)一真空密闭容器中盛有1molPCl5,加热到200时发生反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)反应达到平衡时,PCl5所占体积百分数为m%,若在同一温度和同一容器中最初投入的量2molPCl5,反应达到平衡时,PCl5所占体积百分数为n%,则m和n的正确关系是()。A.m>nB.m<nC.m=nD.无法比较例3.可逆反应A(g)+B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行,如果向容器中充入1molA和1molB,在某温度下达平衡时,C的体积分数为m%,若向容器中充入1molC,在同样温度下,达到平衡时,C的体积分数为n%,则m和n的正确关系是( )。A.m>nB.m<nC.m=nD.无法确定1gSO2和lgO2,乙容器中充入2gSO2和2gO2。到达平衡时甲、乙容器中SO2的转化率分别为a%、b%,则a、b的大小关系为 _________。
2、向一固定体积的密闭容器中通入amol的NO2气体,在一定条件下发生反应:
2NO2(g) N2O4(g)。达到平衡后若再通入amolNO2气体,再次达平衡时,NO2的转化率比第一次达平衡时的转化率_____(填“大”或“小”)。若开始通入的为bmolN2O4气体,在密闭容器发生反应:N2O4(g) 2NO2(g)。达到平衡时再通入bmol的N2O4气体,再次达平衡时N2O4的转化率比第一次达平衡时的转化率_____(填“大”或“小”)
规律一、容积固定温度一定时,可逆反应aA(g) bB(g)+cC(g) 平衡时,再加入A,当(1)a=b+c时,A的转化率不变.
(2) ab+c时A的转化率增大.
(3)ab+c时,A的转化率降低.
规律二、若反应物不止一种,如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
若只增加A的量,平衡正向移动,xA减小,xB增大;
若按原比例同倍数增加A和B的量,平衡正向移动。当m+n=p+q时,xA、xB均不变;当m+n<p+q时,xA、xB均减小
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