请解释一下表格中平衡特点一栏中的相同和成比例

问题描述:



请解释一下表格中平衡特点一栏中的相同和成比例
1个回答 分类:化学 2015-12-18

问题解答:

我来补答
解题思路: 相同:就是一模一样,数据完全相同。成比例:就是和原值相比,呈现扩大或者缩小相同的倍数。
解题过程:
解析:
相同:就是一模一样,数据完全相同。
成比例:就是和原值相比,呈现扩大或者缩小相同的倍数。
等效平衡三规律
一.什么是等效平衡?
对于相同条件下的同一可逆反应,只要起始时加入物质的量不同,而达到化学平衡时同种物质的含量相同,这样的平衡称为等效平衡。
二..等效平衡形成的原因是什么?
因为化学平衡状态只与平衡条件有关,而与建立平衡的途径无关,所以,同一可逆反应,无论从什么状态开始,只要达到平衡时的条件(浓度、温度、压强等)完全相同,就可形成等效平衡。
三.等效平衡三规律:
规律一:恒温恒容下,对于任何(无论反应前后气体分子数是否相同)可逆反应,如果起始加入物质的物质的量不同,按化学方程式中的的化学计量关系折算成同一方向的物质(即“一边倒”)后,各组分的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效,平衡时,同种组分的体积分数、物质的量浓度、物质的量均相同。
如: mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)
① mmol nmol 0 0
② 0 0 pmol qmol
上述两种情况投料不同,但是,将②中投料“左边倒”后,四种物质的物质的量均同①相同,因此,两种情况可达到等效平衡,平衡时,同种组分(如A)的体积分数、物质的量浓度、物质的量均相同。
规律二:恒温恒压下,对于任何(无论反应前后气体分子数是否相同)可逆反应,如果起始加入物质的物质的量不同,按化学方程式中的的化学计量关系“一边倒”后,各组分的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效,平衡时同种组分的体积分数、物质的量浓度相同,但物质的量不同。
mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)
① mmol nmol 0 0
② 0 0 0.5pmol 0.5qmol
③ 0.1mmol 0.1nmol 0.2 pmol 0.2qmol
三种情况投料不同,但②、③两种情况“左边倒”后,n(A):n(B)均同①相同,因此,三种情况可达到等效平衡,平衡时,同种组分(如A)的物质的量浓度、体积分数相同,但物质的量不同。
规律三:恒温恒容下,对于反应前后气体分子数相同的可逆反应,如果起始加入物质的物质的量不同,按化学方程式中的的化学计量关系“一边倒”后,各组分的物质的量之比与原平衡相同,两平衡等效,平衡时,同种组分的体积分数相同,但物质的量浓度、物质的量均不相同。

如: H2 (g) + I2(g) ≒ 2IH(g)
① 1mol 1mol 0
② 0 0 4mol
③ 0.5mol 0.5mol 0
上述三种情况投料不同,但是,将②中投料“左边倒”后,三种情况下n(H2)和n(I2)的比值相同,②可认为①容积减半(压强加倍)得到;③可认为①容积加倍(压强减半)得到,压强改变平衡不移动,所以,三种情况可达等效平衡。三种情况达到平衡时,同种组分(如H2)的体积分数相同,物质的量及物质的量浓度不相同。
例1. 有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器,向甲容器中通入6molA和2molB,向乙容器中通入1.5molA、0.5molB和3molC,将两容器的温度恒定在770K,使反应
3A(g)+B(g) ≒xC(g)达到平衡,此时,测得甲、乙两容器中C的体积分数都是0.2,试回答下列有关问题:
(1) 若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量相等,则x=______;若平衡时甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则x=______。
(2) 平衡时甲、乙两容器中A、B的物质的量之比是否相等?____(填“相等”或“不相等”),平衡时甲中A的体积分数为________。
(3) 若平衡时两容器中的压强不相等,则两容器中压强之比为_________。
<解析> (1).平衡时C的体积分数相同,A的体积分数也相同。因为恒容密闭容器,若A的物质的量相同,符合规律一,两种投料“一边倒”后同种物质物质的量相同,求得x=2;若A的物质的量不相等,则符合规律三,即反应前后气体分子数相同,此时x=4。
(2).因两容器按化学计量数比投料,反应按化学计量数进行,平衡时两容器中A、B的物质的量之比相等。A的体积分数为(1-0.2)×3/4=0.6。
(3).若平衡时两容器中的压强不相等,符合规律三,该反应反应前后气体分子数相同,由阿佛加德罗定律可知P(甲):P(乙)=(6mol+2mol):(1.5mol+0.5mol+3mol)=8:5
例2. 恒温、恒压下,在一个可变容积的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)≒C(g)
开始时放入1molA和1molB,达到平衡后,生成amolC。(1)若开始时放入3molA和3molB,达到平衡后,生成C的物质的量为____mol。 (2)若开始时放入xmolA、2molB和1molC,达到平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3amol,则x=____,y=_____.
<解析> 因为是恒温恒压,由规律二可知,(1)和题设投料比相同,最终达等效平衡。
(1):由规律二可知,平衡时,各组分浓度同题干条件平衡时相同,但体积是题干条件平衡时的三倍,所以,C的物质的量为3amol。
(2):因最终C的物质的量相同,所以(2)和(1)是等效平衡。由规律二可知(2)中相当于放入3molA和3molB,故x+1=3,即x=2;y=3-3a。
《综合练习》
1.在一容积恒定的密闭容器中充入2molA和1molB发生反应2A(g)+B(g)≒xC(g),达平衡后,C的体积分数为w%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:0.6mol,B:0.3mol,C:1.4mol充入容器,达到平衡后,C的体积分数为w%,则x的值为 ( )
A:1; B:2; C:3; D:4
2. 恒温恒容下,有反应2A(g)+2B(g)≒C(g)+3D(g),现从两条途径分别建立平衡。
途径Ⅰ:A、B的起始浓度均为2mol/L。途径Ⅱ:C、D的起始浓分别为2mol/L和6mol/L,
下列叙述错误的是 ( )
A. 平衡时,体系内混合气体的百分组成相同
B. 平衡时,途径Ⅰ所得各组分浓度为途径Ⅱ所得各组分浓度的一半
C. 平衡时,途径Ⅰ的反应速率v(A)等于途径Ⅱ的反应速率v(A).
D. 平衡时,途径Ⅰ所得混合气体密度为途径Ⅱ所得混合气体密度的一半。
3.已知T0C、PkPa时,容积为VL的密闭容器中充有1molA和1molB。保持恒温、恒压,
反应A(g)+B(g)≒C(g)达到平衡时,C的体积分数为40%,试回答下列问题:
(1)欲使温度、压强在上述条件下不变,在密闭容器中充入2molA和2molB,则达平衡时,容器容积为_____,C的体积分数_____.
(2)若另选一容积固定不变的密闭容器,仍控制温度为T0C,使1molA和1molB反应达平衡时C的体积分数仍为40%,则该密闭容器的容积为_____.
参考答案:
1. B(反应前后气体分子数不同),C(反应前后气体分子数相同)
2. C
3.(1)10V/7(L);40% (2) 5V/7(L)
<提示>由题意:在题设条件下,2moL气体所占体积是VL。平衡时,n(C)=4/7 moL,
n(A)=n(B)=3/7 moL, n(总)=10/7 moL, 所占体积应是5V/7 L。
(1)反应物物质的量加倍,又因是恒温恒压,同题设条件达等效平衡,所以,平衡时C的体积分数仍为40%;但n(总)=20/7 moL,所占体积是10V/7 L。
(2)(略)

最终答案:见解答过程
 
 
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