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第 课时
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第 九 章
影响化学平
衡的条件
化学反应速率 化学平衡
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(2010高考·重庆)COCl2(g)CO(g)+Cl2(g);DH>0。当反应达到平衡时,下列措施:①升温;②恒容通入向移动
充入惰性气体
体积不变反应
体积可变反应
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A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率减小
C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时,反应达到平衡
D.其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大
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A选项,放热反应升温平衡常数减小,错误;增大一个反应物浓度另一反应物转化率增大,B错;使用催化剂平衡不移动,D错。
【答案】C
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【变式1】一定温度下可逆反应:A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g);ΔH<0。现将1 mol A和2 mol B加入甲容器中,将4 mol C和2 mol D加入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示,隔板K不能移动)。下列说法正确的是( )
BD
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,在甲中再加入1mol A和2mol B,达到新的平衡后,甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中B的体积分数均增大
,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)等效平衡
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等效平衡
相同条件下可逆反应不管从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,或从正、逆反应两个方向同时开始,按化学计量数关系转化为方程式同一半边的物质后,只要相应物质的起始加入量完全相当,则建立的化学平衡状态完全等效。
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(1)对于恒温、恒容条件下的体积可变反应
如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相同,则建立的化学平衡状态是等效的,简称“等量等效” 。
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例如:
常温、常压下的可逆反应:
2SO2 + O2 2SO3
①2 mol 1 mol 0
②0 0 2 mol
③ mol mol mol
上述三种配比,按方程式的计量关系均转化为反应物,则SO2均为2 mol,O2均为1 mol,三者建立的平衡状态完全相同。
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(2)对于恒温恒容条件下的体积不变反应
如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同,则建立的化学平衡是等效的,简称“等比等效”。例如:
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
①1 mol 1 mol 0
②2 mol 2 mol 1 mol
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上述两种配比,按方程式中化学计量关系均转化为反应物,两种情况下H2与I2(g)的物质的量比均为1∶1,因此上述两种情况建立的化学平衡状态是等效的。
(3)对于恒温、恒压条件下的可逆反应(体积可变反应或体积不变反应)
如果按方程式中化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同,则建立的化学平衡状态是等效的,简称“等比等效”。
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注意:①解答有关等效平衡问题时,不仅要看准题目的外界条件是恒温、恒容还是恒温、恒压,而且要看准反应本身是体积可变还是体积不变,不符合条件的不要盲目应用等效平衡规律。
②等量等效与等比等效
等量等效:平衡时各物质的量、物质的量浓度及物质的量分数均对应相等。
等比等效:平衡时各物质的物质的量分数对应相同。
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——“放缩法”
“放缩法”是数学解题中常用的一种方法,在解化学平衡题时,也可借助“放缩法”来构建一些解题模型,从而快速、准确地得出正确结论。
“放缩法”解化学平衡题的适用条件是:研究对象的有关物质的物质的量成倍地增减。增减倍数可以是整数倍,也可以是分数倍。
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解题思路是:当有关物质的物质的量成倍地增减后,我们先通过假设同倍增减容器的容积来创设一个与起始条件完全相同的情况,从而得到一个与原平衡完全相同的平衡状态,然后把容器的容积恢复成已知条件时的情况。我们重点分析在容器的容积恢复成已知条件过程中该状态的变化情况