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高考热点突破微课
等效平衡
1.等效平衡的含义
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,或是正、逆反应同时投料,达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。2.等效平衡的类型和特征
类型 条件 适用对象 应 相同组分的起始投料 物质的量相(折算后) 同 等效特物质的相等 征(相同量分数 组分的物质的相等 物理量量 等比 等比 相等 相等 量之比相同 之比相同 相同组分的物质的相同组分的物质的量数相同的可逆反应 等同平衡 恒温、恒容 恒温、恒容 等比平衡 恒温、恒压 所有可逆反应 任何可逆反反应前后气体分子比较) 物质的相等 量浓度 3.虚拟“中间态”法构建等效平衡 (1)构建恒温恒容平衡思维模式。
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大压强。
等比 相等
(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例,见图示)。 新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动。
【典例】(2018·江苏高考改编)一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应:2SO2(g)+O2(g)反应的相关数据如下:
反应温度T/K 反应物投入量 1 mol O2 平衡v正(SO2)/ v1 mol·L-1·s-1 平衡c(SO3) c1 /mol·L -12SO3(g)(正反应放热),测得
容器1 700 2 mol SO2、 容器2 700 4 mol SO3 容器3 800 2 mol SO2、 1 mol O2 v2 v3 c2 c3 平衡体系 p1 总压强p/Pa 物质的平衡 α1(SO2) 转化率α 平衡常数K 下列说法正确的是 ( ) A.v1
C.v1
【审题流程】解答本类试题时通常采用如下流程:
K1 K2 K3 α2(SO3) α3(SO2) p2 p3
【解析】选C。A项,容器2中投入量相当于容器1中投入量的2倍,平衡时,容器2中SO2的速率大,容器2相当于两个容器1加压,平衡正向移动,则平衡时SO3的量比容器1中2倍还大,错误;B项,平衡常数仅与温度有关,容器3中温度高,而该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,即K1>K3,容器2中投入量相当于容器3的两倍,两个容器3加压时,平衡正向移动,压强减小,即p2<2p3,并且容器3中温度高于容器2,则两倍容器3中的压强更大,错误;C项,容器1和3中起始投入量相等,但是容器3中温度高,则反应速率快,即v3>v1,升高温度,平衡逆向移动,SO2的转化率减小,即α1(SO2)>α3(SO2),正确;D项,容器2相当于两个容器3加压且降温,平衡会正向移动,容器2平衡时c(SO3)的量比容器3平衡