等效平衡专题讲解

等效平衡专题讲解(总8页)

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■CAL■本页仅作为文档封面.使用请直接删除 还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，3 相同组分的含量（体高考化学等效平衡解题技巧

一.概念

在一左条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始,

的量分数等）均相同.这样的化学平衡互称等效平衡（包括“相同的平衡状态”）。

概念的理解:

（1）外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容，②恒温、恒压。

（2） “等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同：“完全相同的平衡状态”是指 在达到平衡状态时，任何组分的物质的量分数（或体积分数）对应相等.并且反应的

速率等也相同，但各组分的物质的咼.浓度可能不同。而“等效平衡"只要求平衡混 合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不

（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，（如：①无论反应从正反应方向开 始，还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大一缩小或 缩小一扩大的过程，）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。

二、等效平衡的分类

在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种：

I类：恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△7H0的体系）： 等价转化后，对应各物质起始投料的物质鯉与原平衡起始态

II类：恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即△匸0的体系）： 等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平 衡等效。

III类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量 的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。

解题的关键，读题时注意勾画出这些条件，分淸类别，用相应的方法求解。我们常采 用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题

二、例题解析

I类：在恒温恒容下，对于化学反应前后气体体积发生变化的可逆反应，只改变起始 加入物质的物质的量，如果通过可逆反应的化学计量数之比换算成化学方程式的同一 边物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。

例1：在一立温度下，把2 mol SO：和1 mol 0二通入一注容积的密闭容器中，发生如下 反应，2SO2 + O2^2SO3t当此反应进行到一泄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分別代表初始时加入的$°2、°2、讯占的物 质的量（mol）,如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一立的相互关系，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二 0, b二 0,则 c二 °

（2） ____________________ 若 8二,贝I] b二 ♦ 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 ） II类：在恒温恒容下，对于反应前后气体体积不变的可逆反应，只要反应物（或生 成物）的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。

例2：在一个固泄容积的密闭容器中，保持一泄的温度进行以下反应：

H2（g）+Br（g）^2HBr（g）

已知加入1 mol He和2 mol Be时,达到平衡后生成a mol HBr （见下表已知项），在 相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号①〜③的状态，填写下表 中的空白。

\ 已知

编号 起始狀态时物质的壘 n（mol） 平衡时HBf 的物质的壘 n

1 2 0 a

① 2 4 0

②

1 0.5a

③ m 2m)

III类：在恒温恒压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学il•量数之比换 算成化学方程式的同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，达到平衡状态后与原平衡等 效。

例3：如图所示，在一左温度下.把2体积％和6体积比通入一个带有活塞的容积可 变的容器中，活塞的一端与大气相通，容器中发生以下反应：N2 + 3H2^2NH3 （正反 应放热），若反应达到平衡后，测得混合气体的体积为7体积。据此回答下列问题：

卜【2 2体积

H2 6体积

（1） 保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表初始加入的汕、比和NH,的体积， 如果反应达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同，那么：

① 若a=l, c二2,贝IJb二 _____ 。在此情况下，反应起始时将向 __________ （填“正”

或“逆”）反应方向进行。

② 若需规左起始时反应向逆反应方向进行，则c的取值范用是 __________ 。

（2） 在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为体积，则可采取的措施是

_________ , 原伏］是 ______ ° （1）若开始时放入（2）若开始时放入例4：（-）恒温、恒压下，在一个容积可变的容器中发生如下反应:

A(g)+B(g)_^C(g)

A和1 mol B,达到平衡后，生成a mol C,这时A的物质

的量为 _________ mol。

A和3 mol B,达到平衡后，生成C的物质的量为

_________ niolo

（3）若开始时放入x mol A、2 mol B和1 mol C,达到平衡后，A和C的物质的量分

别为y mol和3a mol,则x二 __________ • y二 _______ 」平衡时，B的物质的量 ________ （填

编号）o

（甲）大于2 mol （乙）等于2 mol （丙）小于2 mol （丁）可能大于.等于或小 于 2 mol

（4） 若在（3）的平衡混合物中再加入3 mol C,待再次达到平衡后，C的物质的量分

数是 ___________ O

（二）若维持温度不变，在一个与（一）反应前起始体积相同，且容积固泄的容器中 发生上述反应。

（5） 开始时放入1 mol A和1 mol B到达平衡后生成b mol Co将b与（1）小题中

的a进行比较 __________ （填编号）。

甲）a>b （乙）a

作出此判断的理由是 ___________ ，

例5、有两个密闭容器A和B, A容器内有一个移动的活塞能使容器内保持恒 压，B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入

等量的体积比为2： 1的SO：和0：的混合气体，并使A和B

的容积相等。在保持400°C的条件下使之发生如下反应：2

S0：+0： -— 2S0so

（1） _________________________________________________ 达到平衡时所需要的时间A容器比B容器________________________________________________ , A B

A容器中SO,的转化率比B容器 _____________ o

（2） 达到（1）所述平衡后，若向两容器中通入数量不多的等量氮气，A容器

化学平衡 _______ 移动，B容器化学平衡 ______________ 移动。 C.

ImolA+mol SO3

mol SO3 加入加mol

B.

D. mol

SO2+

mol 0：

PC

(气)，平衡时)

a:b=(3) _____________________________ 达到(1)所述平衡后，若向两容器中通入等量的原反应气体，达到平衡 时，A容器SOs物质的量分数 _____________________________________ ； B容器中SOs的物质的量分数 ___________________ o

(填增大、减小、不变))

练习提高

1、 在一个固定体积的密闭容器中，加入2mol A和lmol B,发生反应：2A(g) +B(g) =3C(g)+D(g)达平衡时，c(C) = irmol/Lo若维持容器内体积和温 度不变，按下列四种配比作起始物质，达平衡后，C浓度仍为.r mol/L的是

( )

A. lmol A+ B+ C+ D B. 2mol A+ lmol B + 3mol C+ lmol D

C. 3mol C+lmol D+lmol B D・ 3mol C+lmol D

2、 在一固定体积的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B发生反应2A(g)+B(g)

U 4C(g)+D(s),达到平衡时C的浓度为w mol - L'1,若维持容器的体积 和温度不变，按下列五种配比方案作为反应物，达平衡后，使C的浓度仍为w mol - L-1的配比是( )

A. 4 mol A+2 mol B B. 4 mol C+l mol D+2mol A+l mol B

C. 4mol C+l mol D+l mol B D. 4 mol C+ mol D E・ 4 mol C+

D

3、 在一定温度下保持压强相等的密闭容器中，充入ImolA. 2molB发生

A(g)+B(g) = 2C(g)+D(g),达到平衡时A的含量为w,下列物质组合充入

该容器中，A的含量仍为w的是()

A. 2molC+lmolD B. lmolB+2molC+lmolD

器体积和温度不变，起始加入a molA, b molB, c molC,要使平衡后C的浓 度仍为w mol • L-l,则：

a、b、c必须满足的关系是(

A. a:b:c=m:n：p B. C・ mc/p+a二m； nc/p+b二n D.

6、 某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A (g) +B (g) =2C (g)达到 平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol> 2 mol和4 mol。保持温度和压强