等效平衡

沙中中学高二化学学案 编写：金信高

2009/11/5

等 效 平 衡

【学习目标】等效平衡的概念、等效平衡的判断。

【重点难点】等效平衡的判断

（复习巩固）

项目 m A(g) + n B (g) p C (g) +q D (g) 是否平衡

混合体系中各组分的

含量 各物质的物质的量或物质的量的分数一定

各物质的质量或质量分数一定

各气体的体积或体积分数一定

总压强、总体积、总物质的量一定

正、逆反应速率关系 在单位时间内消耗了mmolA的同时生成了mmolA

在单位时间内消耗了nmolB的同时消耗了pmolC

在单位时间内生成了nmolB的同时消耗了qmolD（均指ひ逆 ）

ひ(A) ׃ひ(B) ׃ひ(C) ׃ひ(D) = m ׃ n ׃ p ׃ q，ひ正不一定等于ひ逆

压强

当m + n≠p + q 时，总压力一定（其它条件一定）

当m + n =p + q时，总压力一定（其它条件一定）

混合气体的平均M 当 m + n≠ p + q 时，M一定

当 m + n = p + q 时，M一定

密度

ρ

C（s）+CO2（g） 2CO（g）（ρ一定）

N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）（ρ一定）

H2（g）+I2（g） 2HI（g）（ρ一定）

二、等效平衡

（一）概念：

（二）题型

1．定温、定容条件下的等效平衡

[类型I]：反应前后气体分子数变化的可逆反应

[解法指导] 在定温、定容条件下，对于反应前后气体分子数变化的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量，通过可逆反应的化学计量系数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡对应相同，则两平衡等效。

【例1】在一定温度下，把1摩N2和3摩H2通入一个一定容积的密闭的容器里，发生如下反应：N2+3H2 2NH3；当此反应进行到一定程度时,反应混和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分别代表初始加入的N2、H2和NH3的物质的量(摩)。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：

(1)若a=0，b=0，则c= 。 沙中中学高二化学学案 编写：金信高

2009/11/5

(2)若a=0.5，则b= 和c= 。

(3)a、b、c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)： 。

[类型II]：反应前后气体分子数不变的可逆反应

[解法指导] 在定温、定容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量，只要反应物（或生成物）的物质的量的比值与原平衡相同（即比例相同），则两平衡等效。

【例2】在一个固定体积的密闭容器中，保持一定的温度进行以下反应：H2(g)+Br2(g)

2HBr(g)。已知加入1molH2和2molBr2(g)时，达到平衡后生成amolHBr（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，根据下列编号的状态，填写表中的空白。

起始时各物的物质的量（mol） 平衡时HBr的物质量的量

（mol） 编号 H2 Br2 HBr

起始 1 2 0 a

（1） 2 4 0

（2） 1 0.5a

（3） m g(g≥2m）

2．定温、定压条件下的等效平衡

[解法指导] 在定温、定压条件下，改变起始时加入物质的物质的量，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与原平衡相同，则两平衡等效。

【例7】密闭容器中,保持一定温度时进行如下反应：N2（气）+3H2（气） 2NH3（气）。

已知加入1 mol N2和3 mol H2，在恒压条件下，达到平衡时生成a mol NH3[见下表中编号（1）的一行]；若相同条件下，达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变，请填空：

状状

条件 起始时各物的物质的量（mol） 平衡时NH3的物质量的量

（mol） 编号 x（N2） y（H2） z（NH3）

恒

压 （1） 1 3 0 a

（2） 3 0

（3） 0.2 0.5a

x、y、z取值必须满足的一般条件： 。

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2009/11/5

【巩固练习】

1、 体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g) 并达到平衡，反应过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率为（ ）。

A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.无法判断

2、在一个体积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B，发生反应： 2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)，达到平衡时C的浓度为a mol·L－1。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为a mol·L－1的是（ ）

A．4molA＋2molB

B．2molA＋1molB＋3molC＋1molD

C．3molC＋1molD＋1molB

D．3molC＋1molD

3、可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，如果向容器中充入1mol A和1mol B，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为m%；若向容器中充入1mol C，在同样的温度下达到平衡时，C的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是（ ）

A．m>n B．m

4、在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1g N2和1g H2，乙容器中充入2g N2和2g H2。下列叙述中，正确的错误的是（ ）

A．化学反应速率：乙＞甲 B．平衡后N2的浓度：乙＞甲

C．H2的转化率：乙＞甲 D．平衡混合气中H2的体积分数：乙＞甲

5．在一密闭容器中充入1mol NO2，建立如下平衡：2NO2N2O4，此时NO2的转化率为x%，在其他不变的情况下，再充入1mol NO2，待新平衡建立时测得NO2的转化率为y%，则下列大小关系正确的是

A．x>y B．x＝y C．x

6．将2molSO2和2molSO3气体混合于容积一定的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2＋O22SO3，达平衡时SO3为n mol。在相同温度下，按下列配比在该容器中放入起始物质，达平衡时，SO3的物质的量将大于n mol的是

A．2molSO2和1molO2

B．2molSO2、1molO2和2molSO3

C．4molSO2和1molO2

D．3molSO2、1molO2和1molSO3

7．一个真空密闭容器中盛有1molPCl5，加热到200℃时发生了反应：

PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)，反应达到平衡时PCl5的分解率为M%，若在同一温度和同样容器中最初投入的是2molPCl5，反应达到平衡时PCl5的分解率为N%。M与N的关系是

A．M>N B．M>N C．M>N D．无法确定

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2009/11/5

8．在一定条件下，x A＋y Bz C的反应达到平衡。

（1）已知A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则x、y、z之间的关系是__________________；

（2）已知C是气体，且x＋y＝z，在增大压强时，如果平衡发生移动，则平衡一定向_____________移动；

（3）已知B、C是气体，当其他条件不变，增大A的物质的量时，平衡不发生移动，则A是_____________态物质。

（4）若加热后C的质量分数减少，则正反应是_________（填“放热”或“吸热” ）反应。

9．发生反应：2SO2＋O22SO3，当此反应进行到一定程度时，就达到了化学平衡状态。若该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表起始的SO2、O2和SO3的物质的量，如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保持达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时完全相同。试填写下列空白：

（1）若a＝0，b＝0，则c＝______；

（2）若a＝0.5mol，则b＝________，c＝_________；

（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（请用两个不同的式子表示）____________

_______________________________________。

10．有两只密闭容器A和B。A容器有一个可以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物质的量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气体，并使A和B容积相等（如下图所示）。在保持400℃的条件下使之发生如下反应：2SO2＋O22SO3。试填写下列空格：

（1）A容器达到平衡时所需的时间比B容器__________；平衡时A容器中SO2的转化率比B容器_______；

（2）达到（1）所述平衡后，若向两容器中通入数量不多的等物质的量的氩气，A容器中化学平衡_________移动，B容器中化学平衡__________；

（3）达到（1）所述平衡后，若向两容器中通入等物质的量的原反应气体，达到平衡时，A容器的混合气体中SO3的体积分数_________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）；B容器的混合气体中SO3的体积分数_________。