等效平衡 专题(知识点+经典例题讲评)

等效平衡专题【教学目标】1.理解等效平衡的定义；2.熟悉等效平衡的条件；3.学以致用。

【重点难点】等效平衡的判断。

【知识点+例题讲评】一、什么是等效平衡在一定条件下，对一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的含量相同，这两个平衡叫做等效平衡。

具体分析如下：1、一定条件指一定的温度、压强、体积以及反应前后气体总体积是否变化。

关于等效平衡的条件有以下几种情况：（1）ΔV≠0，恒温恒容，极值等量即等效。

（2）ΔV≠0，恒温恒压，极值等比即等效。

（3）ΔV=0，恒温恒容或恒温恒压，极值等比即等效。

ΔV≠0是指反应前后气体总体积发生变化的反应。

ΔV=0是指反应前后气体总体积不发生变化的反应。

2、含量相同指质量分数相同、物质的量分数相同、体积分数相同。

百分含量，将质量分数、物质的量分数、体积分数换算为百分数。

3、等效指效果相同，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的含量相同。

具体有下面三种情况：①两平衡中同种物质百分含量相同、物质的量相同、物质的量浓度相同。

②两平衡中同种物质百分含量相同、物质的量浓度相同，物质的量与反应物同比例。

③两平衡中同种物质百分含量相同，物质的量、物质的量浓度分别与反应物同比例。

4、等效平衡研究的对象：有气体参加的可逆反应。

二、等效平衡举例1、ΔV≠0，恒温恒容，极值等量即等效。

2SO2（g）+O2（g2SO3（g）①2mol 1mol 0②0 0 2mol分析：将②中2molSO3按计量系数折算成反应物SO2和O2，SO2为2mol，O2为1mol，和①中2mol SO2、1mol O2完全相同，相当于①和②的起始用量相同，两个反应达到平衡后必定是等效平衡。

或将①中2mol SO2、1mol O2按计量系数折算为生成物SO3，也是2mol，相当于①和②的起始用量也相同，两个反应达到平衡后必定是等效平衡。

规律：定温、定容条件下，若反应前后气体总体积发生变化的反应，即ΔV≠0。

根据化学方程式计量系数折算为同一边物质，两个平衡中相同物质物质的量都相等，则两平衡等效。

2、ΔV≠0，恒温恒压，极值等比即等效。

2SO2（g）+O2（g2SO3（g）①2mol 1mol 0②0 0 1mol分析：将②中1molSO3按计量系数折算成反应物SO2和O2，分别为1mol 和0.5mol ，物质的量之比2：1，与①中SO2和O2物质的量之比2：1相等，①和②达到平衡之后就是等效平衡。

规律：定温、定压条件下，反应前后气体总体积变化或不发生变化的反应，即ΔV=0或ΔV≠0。

根据化学方程式计量系数折算为同一边物质，两个平衡中起始物质物质的量之比相等，则两平衡等效。

3、ΔV=0，恒温恒容或恒温恒压，极值等比即等效。

H2（g）+I2（g）（g）①2mol 2mol 0②0 0 2mol分析：将②中2molHI按计量系数折算成反应物H2和I2，分别为1mol ，物质的量之比1：1，与①中H2和I2物质的量之比1：1相等，也是等效平衡。

规律：定温、定容条件下，反应前后气体总体积不发生变化的反应，即ΔV=0。

根据化学方程式计量系数折算为同一边物质，两个平衡中起始物质物质的量之比相等，则两平衡等效。

三、如何判断两个平衡是等效平衡1、定温、定容条件下，反应前后气体总体积发生变化的反应，即ΔV≠0。

根据化学方程式计量系数折算为同一边物质，两个平衡中相同物质物质的量相等，则两平衡等效。

2SO2（g）+O2（g2SO3（g）①2mol 1mol 0②0 0 2mol③1mol 0.5mol 1mol④0.5mol 0.25mol 1.5mol⑤0.7mol 0.35mol 1.3mol⑥amol bmol cmol⑦2mol 1mol 2mol①②③④⑤均为等效平衡，⑦与①②③④⑤不是等效平衡。

若⑥和①也是等效平衡，则a、b、c关系：a+c=2，b+0.5c=1，a=2b。

两个平衡等效的特征：两平衡混合物种中同一物质浓度相同、物质的量相同、百分含量相同。

2、定温、定容条件下，反应前后气体总体积不发生变化的反应，即ΔV=0。

根据化学方程式计量系数折算为同一边物质，两个平衡中起始物质物质的量之比相等，则两平衡等效。

H2（g）+I2（g）（g）①2mol 2mol 0②0 0 2mol③0 0 1mol④0.5 mol 0 1.5mol⑤0.35mol 0.35mol 1.3mol⑥amol bmol cmol④和①②③⑤不是等效平衡，①②③⑤都是等效平衡。

若⑥和①是等效平衡，则a、b、c的关系：（a+0.5c）：(b+0.5c）=1：1。

两个平衡等效的特征：两平衡混合物中同一物质的百分含量相同，物质的量浓度之比、物质的量之比与反应物同比例。

3、定温、定压条件下，ΔV=0或ΔV≠0。

根据化学方程式计量系数折算为同一边物质，两个平衡中起始物质物质的量之比相等，则两平衡等效。

2SO2（g）+O2（g2SO3（g）①4mol 2mol 0②0 0 2mol③1mol 0.5mol 1mol④0.5mol 0.5mol 1.5mol⑤0.7mol 0.35mol 1.3mol⑥amol bmol cmol④和①②③⑤不是等效平衡，①②③⑤都是等效平衡。

若⑥和①是等效平衡，则a、b、c的关系：（a+c）：(b+0.5c）=2：1。

两个平衡等效的特征：两平衡混合物中同一物质的百分含量相同、物质的量浓度相等，物质的量之比与反应物同比例。

四、两等效平衡在不同条件下同一物质百分含量、物质的量浓度、物质的量的关系五、等效平衡与转化率的关系若两平衡等效，折算之后，同一物质的转化率相等。

六、等效平衡和化学平衡常数之间的关系等效平衡是用来判断同一个化学反应在起始反应物的量不同、从正反应开始或从逆反应开始，达到平衡时同种物质的含量是否相同，即达到平衡时的效果是否相同。

而化学平衡常数是衡量一个可逆反应，达到平衡时各混合物之间关系的定量关系，化学平衡常数不能解决等效平衡的问题。

【例题】【例1】将3 mol A和1 mol B混合于一体积可变的密闭容器P中，以此时的温度、压强和体积作为起始条件，发生了如下反应：达到平衡时C的浓度为w mol·L-1。

回答⑴～⑸小题：(1)保持温度和压强不变，按下列四种配比充入容器P中，平衡后C的浓度仍为w mol·L-1的是( )(A)6 mol A+2 mol B (B)3 mol A+1 mol B十2 mol C，(C)2 mol C+1 mol B+1 mol D (D)1 mol C+2mol D(2)保持原起始温度和体积不变，要使平衡后C的浓度仍为w mol·L-1，应按下列哪种配比向容器Q中充入有关物质( )(A)3 mol A+1 mol B (B)4 mol C十2 mol D(C)1.5 mol A+0.5mol B+1 mol C +0.5 mol D (D)以上均不能满足条件，(3)保持原起始温度和体积不变，若仍按3 mol A和1 mol B配比在容器Q中发生反应，则平衡时C 的浓度和w rml ·L-1的关系是( )(A)＞w (B)＜ w (C)= w (D)不能确定(4)将2 mol C 和2 mol D 按起始温度和压强充入容器Q 中，保持温度和体积不变，平衡时C 的浓度为V mol ·L -1，V 与w 和叫的关系是( )(A) V ＞w (B) V ＜w (C) V=w (D)无法比较(5)维持原起始温度和体积不变，按下列哪种配比充入容器Q 可使平衡时C 的浓度为V mol ·L -1 ( )(A)1 mol C+0.5 m01 D ． (B)3 mol A+2 mol B(C)3 mol A+1 mol B+1 mol D (D)以上均不能满足条件【例2】某温度下向1L 密闭容器中充入1mol N 2和3 mol H 2，使反应N 2+3H3达到平衡，平衡混合气中N 2、H 2、NH 3的浓度分别为M 、N 、G(mol ／L)．如果温度不变，只改变初始物质的加入量，要求M 、N 、G 保持不变，则N 2、H 2、NH 3的加入量用x 、y 、z 表示时应满足的条件是：①若x=0，y=0，则z= ；②若x=0.75 mol ，则y= ，z= ；③x 、y 、z 取值必须满足的一般条件是(用含x 、y 、z 方程表示，其中一个含x 、z ，另一个含y 、z) 。

若将上述条件改为恒温、恒压，其它均不变，则a ．若x=0，y=0，则z= ；b ．若x=0.75 mol ，则y= ，z= ；c ．x 、y 、z 取值必须满足的一般条件是 。

【例3】如右图所示，将4 mol SO 2和2 mol O 2置于体积可变的等压容器中，在一定温度下发生反应2SO 2(g)+O 23(g)，△H ＜0．该反应达到平衡状态A 时，测知气体的物质的量为4.2 mol ，SO 2、O 2、SO 3的起始物质的量分别以现a 、b 、c 表示．(1)向达到平衡状态A 的容器中通入少量O 2，体系中SO 2的体积分数 (填“增大”或“减小”或“不变")．要使SO 2的体积分数再变到与平衡状态A 相同，可采取的措施是或 。

(2)若起始时a=1.2 mol ，B=0.6 mol ，且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A 相同，则起始时c 的取值为 。

【练习】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（3C（g）+D（g），达到平衡时C的浓度为Wmol/L，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Wmol/L的是（）A、4molA+2molBB、3molC+1molD+1molBC、3molC+1molDD、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD2. 在450℃、5.05×107Pa时，如果把1体积N2和3体积H2的混合物通入一个装有催化剂的密闭容器中反应达到平衡时，得到含NH352%（体积分数）的混合气体。

在同温同压下向密闭容器中通入2体积N2和6体积H2，达到平衡时NH3的体积分数为（）A、大于52%B、等于52%C、小于52%D、不能确定3. 在固定体积的密闭容器中，一定温度下，加入2molBr2，1molH2，发生反应：(g) + H22HBr(g)，到达平衡时，HBr质量分数为W%，在相同条件下，按下列情况充入物Br质到达平衡时，HBr的质量分数仍为W%的是（）A、2molHBrB、3molHBrC、4molBr2+2molH2D1molBr2+2molHBr4. 在一定温度下的容积固定的密闭容器里充入1molC和1mol水蒸气，发生反应：C（s）+H2O（CO（g）+H2（g）。