Preguntas sobre el equilibrio de química de la escuela secundaria

1. Principio de Equilibrio Equivalente y Principio de Equilibrio Equivalente

En las mismas condiciones, el mismo sistema de reacción reversible, ya sea partiendo de la reacción directa o de la reacción inversa, siempre que se sigue la ecuación química. Si la relación de números estequiométricos se expresa en reactivos o productos, entonces la cantidad de cada sustancia en equilibrio es la misma, es decir, los dos estados de equilibrio son exactamente iguales y podemos llamarlo equilibrio equivalente. .

Si el equilibrio no cambia después de cambiar una condición del sistema de equilibrio, y la fracción de cantidad de cada sustancia en los dos estados de equilibrio es la misma (la cantidad de la sustancia no es necesariamente la misma), entonces los dos estados de equilibrio también se pueden llamar equilibrio equivalente.

Ejemplo 1. A una determinada temperatura, en un recipiente de volumen constante, se llenan 2 moles de A y 1 mol de B, y se produce la siguiente reacción: 2A(g) B(g) xC(g). Después de alcanzar el equilibrio, la cantidad de sustancia C es W mol. Si el volumen y la temperatura del recipiente se mantienen constantes, el equilibrio se alcanza después de llenar el recipiente con las cantidades iniciales de 0,6 mol A, 0,3 mol B y 1,4 mol C. La cantidad de C sigue siendo W mol, entonces x ( )

A. Sólo puede ser 2 B. Sólo puede ser 3 C. Puede ser 2 o puede ser 3 D. No se puede determinar

(Variación 1) Cambie "La cantidad de sustancia C es W mol" en el ejemplo 1 por "La fracción en volumen de C es W"

Análisis: dos equilibrios El La cantidad de sustancia C es igual, lo que indica que los dos estados de equilibrio son exactamente iguales. Es decir, si la sustancia que se llena por segunda vez se convierte completamente en la forma de relleno A y B, la cantidad de sustancia debe ser la misma. eso en el primer relleno. Entonces la opción correcta en el Ejemplo 1 debería ser A.

La fracción en volumen de C en los dos equilibrios es igual, lo cual es un equilibrio equivalente Excepto por la situación mostrada en el Ejemplo 1, cuando x=3, la cantidad de sustancias gaseosas antes y después de la reacción es. igual Si se cambia la presión, el equilibrio no se moverá, por lo que también se ajusta al significado de la pregunta. Entonces la opción correcta para la variante 1 debería ser C.

2. El efecto del cambio de presión sobre el equilibrio en un recipiente de volumen constante y un recipiente de presión constante.

En un recipiente cerrado con temperatura constante y volumen constante (el volumen permanece sin cambios), si la presión cambia antes y después de la reacción, si las cantidades de sustancias gaseosas son iguales, es un equilibrio equivalente; si las cantidades de sustancias gaseosas antes y después de la reacción no son iguales, el equilibrio se moverá en una dirección que pueda; debilitar el cambio de presión.

En un recipiente cerrado con temperatura y presión constantes (volumen variable), el movimiento de equilibrio generalmente sólo considera cambios de concentración. Si la relación de las cantidades de cada sustancia llenada dos veces es igual, la concentración de cada sustancia llenada dos veces es igual (porque el volumen es variable), entonces las dos balanzas son balanzas equivalentes si las cantidades de cada sustancia llenada dos veces son Si la; La proporción de cantidades no es igual, es necesario considerar el efecto de los cambios en la concentración sobre el equilibrio.

Ejemplo 2. A cierta temperatura, cuando se llenan 3 litros de gas A y 2 litros de gas B en un recipiente cerrado con un volumen fijo, se produce la siguiente reacción: 3A(g) 2B(g) 2C(g) 2D(g). Cuando se alcanza el equilibrio, la fracción en volumen de C es p. Si la temperatura se mantiene constante y luego se llenan 3 litros de gas A y 2 litros de gas B en el recipiente, cuando se alcanza nuevamente el equilibrio, la fracción de volumen de C ( )

A. gt;pB. lt;pC. pd. No se puede determinar

(Variación 1) Cambie la reacción en el Ejemplo 2 a "3A(g) 2B(g)C(g) 4D(g)"

(Variación 2) Cambio En el ejemplo 2, "Volumen fijo" se cambia a "Volumen variable"

(Variación 3) En la Variación 1, "Volumen fijo" se cambia a "Volumen variable"

Análisis : Contenedor El volumen es fijo, la presión aumenta después del segundo llenado y el equilibrio se mueve en la dirección donde disminuye la cantidad de sustancia gaseosa, por lo que la opción correcta en el Ejemplo 1 es A. En la deformación 1, el equilibrio no se mueve cuando aumenta la presión. Entonces la opción correcta para la variante 1 es C.

El volumen del recipiente es variable, y la concentración de cada sustancia llena dos veces es la misma, lo que supone un equilibrio equivalente. Por lo tanto, la opción correcta tanto para la Transformación 2 como para la Transformación 3 es C.

3. Ejemplos de preguntas del examen de equilibrio del examen de ingreso a la universidad

Ejemplo 3. (2004 Tianjin Science Comprehensive Question 13) Bajo ciertas condiciones, un recipiente cerrado con un pistón se llena con 2 moles de SO2 y 1 mol de O2, y se produce la siguiente reacción: 2SO2(g) O2(g)2SO3(g). Después de alcanzar el equilibrio, si se cambian las siguientes condiciones, la concentración de equilibrio del gas SO3 no cambiará ( )

A. Manteniendo la temperatura y el volumen del recipiente sin cambios, llenar con 1 mol de SO3(g)

B. Manteniendo constante la temperatura y la presión en el recipiente, vierta 1 mol de SO3(g)

C. Manteniendo constante la temperatura y la presión en el recipiente, llene 1 mol de O2(g)

D. Manteniendo constante la temperatura y la presión en el recipiente, llénelo con 1 mol Ar(g)

Análisis: A es un recipiente de volumen constante, llénelo con SO3, la presión aumenta, el equilibrio avanza y la concentración de equilibrio de SO3 aumenta Grande; B es un recipiente a presión constante. Después de llenarse con SO3, los dos equilibrios son equilibrios equivalentes; C se llena con O2, la balanza avanza y la concentración de equilibrio de SO3 aumenta; Después de llenar el recipiente con Ar, a medida que aumenta el volumen del recipiente, la presión disminuye, el equilibrio se mueve en la dirección opuesta y la concentración de equilibrio de SO3 disminuye. Por tanto, la opción correcta para esta pregunta debería ser B.

Ejemplo 4. (Pregunta 12 del National Science Comprehensive de 2003) A una determinada temperatura, en un recipiente con un volumen variable, cuando la reacción 2A(g) + B(g) 2C(g) alcanza el equilibrio, las cantidades de las sustancias A, B y C son respectivamente son 4 mol, 2 mol y 4 mol. Manteniendo la temperatura y la presión constantes, haga los siguientes ajustes a las cantidades de las tres sustancias en la mezcla en equilibrio. Lo que desplazará el equilibrio hacia la derecha es ( )

A. Ambos se reducen a la mitad B. Ambos duplicaron C. Ambos aumentaron en 1 mol D. Todos se reducen en 1 mol.

Análisis: El recipiente es un recipiente de presión constante Después del ajuste de A y B, la concentración de cada sustancia no ha cambiado, lo que es un equilibrio equivalente de las cantidades de sustancias; A, B y C en C se ajustan a 5 moles, 3 moles, 5 moles respectivamente, y el llenado equivalente al equilibrio original debe ser 5 moles, 2,5 moles, 5 moles, es decir, un aumento de 0,5 moles B. el equilibrio debe desplazarse hacia la derecha; las cantidades de las sustancias A, B y C en la opción D se ajustan a 3 mol, 1 mol y 3 mol respectivamente, y el equivalente de llenado al equilibrio original debe ser 3 mol, 1,5 mol, y 3 mol, es decir, una reducción de 0,5 molB, y el equilibrio debería desplazarse hacia la izquierda. Por tanto, la opción correcta para esta pregunta debería ser B.