恒温恒容的等效平衡

化学平衡中的等效平衡的类型及解题思路等效平衡的概念相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物质的含量（体积分数、质量分数或物质的量分数）都相同的化学平衡互称等效平衡。

可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。

判断等效平衡的方法：使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的数量是否相当。

等效平衡的类型各种不同类型的等效平衡的解题思路一、恒温恒容（定T、V）的等效平衡1．在定T、V条件下，对于反应前后气体体积改变的反应：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。

2．在定T、V条件下，对于反应前后气体体积不变的反应：只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡相同，则二平衡等效。

二、恒温恒压（定T、P）的等效平衡在定T、P条件下：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比。

即：对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言，恒容容器中要想达到同一平衡状态，投料量必须相同；恒压容器中要想达到同一平衡状态，投料量可以不同，但投入的比例得相同。

例1．在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应2A（g）＋B（g）2C（g），达到平衡时，C的物质的量浓度为K mol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，A．4 molA+2 molB B．2 molA+1 molB+2 molCC．2 molC+1 molB D．2 molC E．1 molA+0.5 molB+1 molC①达到平衡后，C的物质的量浓度仍是K mol/L的是（DE）②A项平衡时，c（C）与2K mol/L的关系？分析：→扩大一倍若平衡不动，则[C]＝2K mol/L，现右移∴>2K mol/L③ 平衡时各选项中C 的平衡浓度c （C ）的大小顺序。

解决化学平衡问题的两种方法化学平衡研究的对象是可逆反应，所以一旦反应开始，体系中反应物和生成物的浓度均不能为零。

因此，在研究化学平衡问题时，我们常采用极端假设和过程假设的方法。

这两种方法对于等效平衡的问题研究尤为实用。

所谓等效平衡是指：对于在两个不同容器中发生的同一可逆反应，如果体系中各组分的百分含量均相等，则称这两个容器中的平衡状态为等效平衡状态。

下面分别说明两种假设分析方法的用法。

一、恒温、恒容时等效平衡1、对于aA(g)+bB(g)mC(g)+nD(g) (a+b不等于m+n)的反应，若在此条件下达到等效平衡状态，我们称之为“完全等效平衡”。

如对于2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，在下列三个恒温、恒容容器中按起始物质的量发生上述反应：平衡后的结果（以三体系中的SO2为例）为n(SO2)相同；C((SO2)相同；SO2%相同。

[例1]若取amol SO2、bmolO2、cmol SO3置于上述容器中，保持温度和容积与上述相同，达平衡后与上述结果等效，则a、b、c应满足的条件是。

[解析]根据相同条件下可逆反应里，无论从反应物开始还是从生成物开始，只要起始状态相当，达到的平衡就是等效平衡。

上述反应中为完全等效平衡，采用极端假设法来分析，假设c mol SO3全部反应掉，则体系中组分一定变为2molSO2和1molO2，则有a +c=2；2b+c=2。

这种方法又叫“一边倒”。

但这是应该注意，“一边倒”只是假设，而一旦反应开始，体系中反应物和生成物的浓度均不能为零，视为“不为零”。

[例2]在一个密闭容器中发生如下反应：2SO2(g)+O2(g) ＝2SO3(g)，反应过程某一时刻SO2、O2、SO3的浓度均为0.2mol·L-1，反应达到平衡时，可能的数据是A、C((SO2)=0.4mol·L-1B、C((SO2)=C((SO3)=0.15mol·L-1C、C((SO2)=0.25mol·L-1D、C((SO2)+C((SO3)=0.4mol·L-1[解析]根据题意反应不可能进行到底，所以A项错，而根据元素守恒，体系中的S元素为0.4mol，所以B项错，根据可逆反应的原理和元素守恒，答案选C、D。

等效平衡规律高二学生学习等效平衡时，常常因为没有认识清楚三大等效平衡的条件差异、结论差异，在解决一些等效平衡问题时出现困难。

现将三者分析比较如下：一、完全等效平衡条件1．条件：恒温、恒容；2．方程式特点：前后气体系数和不一定相等；3．将起始投料等同地转化为反应物（或生成物），与原始投料相比，若量完全相同，则反应达到平衡后与原平衡互为等效平衡。

平衡时状态：各组分的物质的量、质量、各组分的浓度、物质的量分数（或气体体积分数）、反应物转化率均对应完全相等。

例：在恒温、恒容时，反应N2（g）+3H2（g）==2NH3（g），转化前，N2、H2、NH3的物质的量分别为1mol、3mol、0，或为0、0、2mol，0.5mol、1.5mol、1mol，最终达到同一平衡，即全等平衡。

二、气体系数和相等等效1．条件：恒温、恒容；2．方程式特点：前后气体系数和相等；3．将起始投料等同地转化为反应物（或生成物），各物质间的量比若与原始投料相应物质间的量比相等，则反应建立平衡后与原平衡互为等效平衡。

平衡状态：气体的物质的量不等，质量不等，浓度不等，但百分含量（体积分数）相等，反应物转化率相等。

例：在恒温、恒容时，反应H2（g）＋Br2（g）==2HBr（g），转化前H2、Br2、HBr的物质的量分别为1mol、2mol、0，或0.5mol、1mol、0，平衡后虽然体系压强不一样，浓度不一样，物质的量不一样，但平衡时各组分的百分含量、反应物转化率对应相同。

三、气体不压等效1．条件：恒温、恒压；2．方程式特点：前后气体系数和不一定相等；3．将起始投料等同地转化为反应物（或生成物），与原始投料相比，若比例相等，则反应达到平衡后两平衡互为等效平衡。

平衡状态：物质的量不等，质量不等，但各对应组分的浓度、物质的量分数（或气体体积分数）、反应物转化率均对应相等。

例：一定温度下，向一容积可变的容器中充入1.0molN2和3.0molH2，反应达到平衡时测得NH3的物质的量为0.6mol。

等效平衡等效平衡的含义：在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相等，这样的化学平衡互称为等效平衡。

建立等效平衡的条件恒温恒压下或恒温恒容下，对于同一可逆反应，若两初始状态有相同的物料关系，则达到平衡后两平衡等效且实为同一平衡。

此处的相同是指广义的相同，即只要通过可逆反应的化学计量数关系换算成平衡式左右两边中某一边的物质的量，若两者相同则为有相同的物料关系。

如N2＋3H2 2NH3① 1 3 0② 0 0 2③ 0.5 1.5 1则①②③为具有相同的物料关系。

恒温恒容条件下，反应前后气体计量数不等的反应，所加反应物一边倒后和原来所加量相等即为等效平衡，也就是等量加。

恒温恒容条件下，反应前后气体计量数相等的反应，所加反应物一边倒后和原来所加量比例相同即为等效平衡，也就是等比加。

恒温恒压条件下，反应前后气体计量数不论相等与否，所加反应物一边倒后和原来所加量比例相同即为等效平衡，也就是等比加。

课后练习1、在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生下述反应：2A(g) + B(g)3C(g) + D(s)，达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L，维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度还是1.2mol/L的是　A．1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.1mol DB．3mol C+ 0.7mol D　C．2mol A+1mol B+1molDD．0.5mol A+0.25mol B+2.25mol C2、在一恒定的容器中充入2 mol A和1 mol B发生反应：2A(g)＋B(g)x C(g)，达到平衡后，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：0.6 mol、B：0.3 mol、C：1.4 mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为A. 只能为2B. 只能为3C. 可能是2，也可能是3D. 无法确定3、在一容积可变的密闭容器中，通入1mol X和3 mol Y，在一定条件下发生如下反应X (g) + 3 Y (g)2 Z (g)，到达平衡后，Y的转化率为a %，然后再向容器中通入2 molZ，保持在恒温恒压下反应，当达到新的平衡时，Y的转化率为b %。

等效平衡口诀
等效平衡口诀如下：
恒温恒容时，反应前后气体系数不相等的可逆反应不能建立等效平衡；恒温恒压时，只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比相同，任何情况下都能建立等效平衡。

等效平衡口诀详解：
恒温恒容时：反应前后气体系数不相等的可逆反应不能建立等效平衡；恒温恒压时：按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比相同，任何情况下都能建立等效平衡。

具体分析如下：
（1）恒温恒容时：反应前后气体系数不相等的可逆反应不能建立等效平衡。

也就是说，在恒温恒容条件下，如果反应前后气体的分子数不相等，则两边的起始投料量必须完全相等才能建立等效平衡，否则平衡时各组成含量不同。

（2）恒温恒压时：按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比相同，任何情况下都能建立等效平衡。

也就是说，在恒温恒压条件下，如果反应前后气体的分子数相等，则两边的起始投料按化学计量数转化到一边后，比例相同就能建立等效平衡；若反应前后气体的分子数不相等，按化学计量数转化到一边后，在数值上必须相等才能建立等效平衡。

以上内容仅供参考，建议查阅相关文献或咨询专业人士以获取更全面和准确的信息。

高中化学之等效平衡相同条件下，同一可逆反应体系中，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何物质的百分含量（浓度、质量分数、体积分数等）都保持不变的化学平衡互称等效平衡。

说明：1、判断方法：使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的数量是否相当。

2、恒温恒容条件下的等效平衡：①对反应前后气体分子数改变的可逆反应：换算成方程式同一半边所含物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效；②对反应前后气体分子数不变的可逆反应：换算成方程式同一半边所含物质的物质的量比例关系与原平衡相同，则两平衡等效；3、恒温恒压条件下的等效平衡：在温度、压强不变的条件下，改变起始加入物质的物质的量，只要通过可逆反应化学计量数之比换算成方程式左右两边同一半边的物质的量之比与原平衡相同，则容器内各组分的百分含量相同，各指定物质的物质的量浓度也相同。

两平衡等效。

此时的等效平衡与反应前后气体的分子数变化没有关系。

练习Ⅰ.在一定温度下，把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器中，发生如下反应，，当此反应进行到一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态。

现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时加入的的物质的量（mol），如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。

请填空：（1）若a=0，b=0，则c=___________。

（2）若a=0.5，则b=___________，c=___________。

（3）a、b、c的取值必须满足的一般条件是___________，___________。

（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）解析：（1）c=2 （2）b=0.25，c=1.5 （3）a+c=2 b+c/2=1（或2b+c=2）。

Ⅱ.在一个固定体积的密闭容器中加入2molA、1molB发生反应：2A（g）＋B（g）3C（g）＋D（g），达到平衡时生成C的物质的量浓度为Wmol·L-1。

化学平衡中的等效平衡问题一．等效平衡原理一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒压)，对同一可逆反应，只要起始时加入的物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，各物质的百分含量(体积分数或物质的量分数)均相同，这样的平衡互称为等效平衡。

等效平衡的建立与途径无关，与外界条件和物质用量有关。

因而同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件相同（温度、浓度、压强）完全相同，则可形成等效平衡。

如：常温常压下，可逆反应：①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等（如将②、③折算成①），因此三者为等效平衡。

二．等效平衡的规律 等效类型（1） （2） （3） 条 件 恒温、恒容恒温、恒容 恒温、恒压 起始投料 折算为方程式同一边物质，其“量”相同折算为方程式同一边物质，其“量”符合同一比例 折算为方程式同一边物质，其“量”符合同一比例 对反应的要求 任何可逆反应反应前、后气体体积相等 任何可逆反应 等效情况 完全等效：各物质的百分含量、浓度、物质的量均相同不完全等效：各物质的百分含量相同，但各物质的浓度、物质的量不一定相同不完全等效：各物质的百分含量相同，但各物质的浓度、物质的量不一定相同 三．典例剖析 例1．向某密闭容器中充入1mol CO 和2mol H 2O(g)发反应g)(O H CO 2+22H CO +。

当反应达到平衡时CO 的体积分数为x 。

若维持体积和温度不变，起始物按下列四种配比充入此容器中，达到平衡时CO 的体积分数大于x 的是（ ）A ．0.5mol CO + 2mol H 2O(g) + 1mol CO 2 + 1mol H 2B ．1mol CO + 1mol H 2O(g) + 1mol CO 2 + 1mol H 2C ．0.5mol CO + 1.5mol H 2O(g) + 0.4mol CO 2 + 0.4mol H 2D ．0.5mol CO + 1.5mol H 2O(g) + 0.5mol CO 2 + 0.5 mol H 2解析：本题是一个等效平衡的题目，在维持容器体积和温度不变的条件下，A 项相当于1.5mol CO 2SO 2 + O 22SO 3 ① 2 mol1 mol 0mol ② 0 mol0 mol 2mol③ 0.5 mol 0.25mol 1.5mol aA(g)+bB(g)cC(g) (a+b=c+d)和3mol H 2O(g)反应，与原始比例1︰2相同，构成等比平衡，所以达到平衡后CO 的体积分数等于x ；B 项相当于向容器中充入1mol CO 和2mol H 2O(g)达到平衡，然后再充入1mol CO ，故前一步旨在建立全等平衡，再充入1mol CO 虽使平衡正向移动，但移动是由CO 的浓度增加引起的，所以CO 的体积分数增大；C 项相当于0.9mol CO 和1.8mol H 2O(g)（两者比值1︰2）反应，达到平衡后，再充入0.1mol H 2O ，故加入水使平衡正向移动， CO 的体积分数小于x ；D 相当于1mol CO 和2mol H 2O(g)反应，与原平衡全等，故 CO 的体积分数等于x ，只有B 项合理。

等效平衡专题等效平衡的概念：相同条件下（恒温恒容或恒温恒压），同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物质的含量（体积分数、质量分数或物质的量分数）都相同的化学平衡互称等效平衡。

等效平衡可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。

判断等效平衡的方法：使用“一边倒”的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的数量是否相当。

一、恒温恒容（定T、V）的等效平衡1．在定T、V条件下，对于反应前后气体体积改变的反应：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。

2．在定T、V条件下，对于反应前后气体体积不变的反应：只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡相同，则二平衡等效。

二、恒温恒压（定T、P）的等效平衡在定T、P条件下：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比。

在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，达条件等效条件结果恒温恒容（△n（g）≠0）投料换算成相同物质表示时量相同两次平衡时各组分百分量、n、c均相同恒温恒容（△n（g）=0）投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化恒温恒压投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分量、c相同，n同比例变化三、对于有固体参加的可逆反应：处理方法：①不考虑固体物质，先进行等效转化，应该符合上述的规律。

②根据题意计算出达到平衡时选定物质的物质的量，以及所需的固体物质的最小量，那么，只要固体物质的起始投料大于这个最小量即可保证达到同一平衡状态（因为固体物质的量多与少不影响化学反应速率或化学平衡）不定项选择题（每题有一个或多个正确答案）1.在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应：2A（气）＋B（气） 3C（气）＋D（气）达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为a% 。