高中化学选修四等效平衡应用

等效平衡

本文中的m

、n

、p

、q

特指气体前的系数，如果遇到固体，默认为0。

1.定义：化学平衡与条件息息相关，而与建立平衡的途径无关。对于同一可逆

反应，在一定条件（一般为恒温恒容或恒温恒压）下，以不同的投料方式（即从

正反应、逆反应或从中间状态开始）进行反应，只要达到平衡时相同组分在各混

合物中的百分数（体积分数、物质的量分数或质量分数）相等（因），这样的化

学平衡即互称为等效平衡（果）。

2.对于反应m

A(g)+nB(g)p

C(g)+q

D(g)

①恒温恒容

改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应化学计量数之比换算成同一

边的物质（一边倒），其物质的量对应相等或成比例，则它们互为等效平衡。新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单地叠加并压缩而成，相当于增大压强。

图1恒温恒容模型

情况1：m

+n

≠p

+q

改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应化学计量数之比换算成同一

边的物质（一边倒），其物质的量对应相等，则它们互为等效平衡。也就是等量等效。

此时，平衡后的各组分的物质的量(n

)、物质的量分数(n

%)、质量(m

)、质量

分数(m

%)、体积(V

)、体积分数(V

%)、物质的量浓度(c

n)等相同。

举例：以2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)为例说明，表中单位为mol。

序号ABCD

①2100

②4200

③10.51.50.5

④0131

⑤0031

结论：①③⑤为等效平衡，平衡后三者A的物质的量(n

)、物质的量分数、

质量(m

)、质量分数、体积(V

)、体积分数、物质的量浓度(c

n)等相同；B、C、D

和A一样，上述物理量也分别相同。

分析：一边倒之后①③⑤中的物质的量A和B分别为2mol和1mol，而且

可以全部倒完，是等量等效，每一个物质的物质的量对应都相等。自然地，对应

物质的百分含量相等，那么就一定互为等效平衡。

【注意】上文“分析”中所说的“对应物质相等”指的是①中的A和③、

⑤中的A相等，①中的C和③、⑤中的C相等……

问题：①和②为等比等效，为什么不是等效平衡呢？

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 molC

C．2 molC+1 molB D．2 molC E．1 molA+0.5 molB+1 molC

① 达到平衡后，C的物质的量浓度仍是K mol/L的是（DE）

② A项平衡时，c（C）与2K mol/L的关系？

分析： W W → 2W

高中化学等效平衡的知识点详解

在化学的学习中，学生会学习到很多的关于平衡的知识点，下面是店铺给大家带来的有关于等效平衡的知识点的介绍，希望能够帮助到大家。

高中化学等效平衡的知识点

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。

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。

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，达平衡时的状态规律如下：

2HI的反应前后气体体积不变且方程式的一边只有一种物质的反应，只要方程式的另一边的几种反应物质的物质的量与方程式的系数成正比，无论加入多少量的生成物(在方程式的这一侧只有这种物质);或只加入这种单一反应物质(如HI)，而另几种反应物的量为0，都能使反应达到平衡时，各组分的体积百分含量恒定。

⑤在恒温、定容条件下，对于类似H2+I2 pC+qD。如果两次反应投入原料物质不同，而反应达到平衡时，指定物质的浓度相同，则经过配比转化后的原料不仅完全成比例，而且物质的量完全相同。

【典型例题

例1. 在一定温度下，把2摩SO2和1摩O2通入一个一定容积的密闭的容器里，发生如下反应：2SO2+O2解析：本题属于：反应前后气体分子总数发生变化的可逆反应在等温、等容条件下的等效平衡，此时只改变起始加入量，只要通过可逆反应化学计量数之比换算成方程式同一半边的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。根据反应式：

2SO2+O2例2. 在一个固定容积的密闭容器中，保持一定的温度进行以下反应：

已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成a mol HBr。在相同条件下，若保持达到平衡时各组分的体积分数不变，根据下列编号的状态，填写表中空白。

解析：本题属于：反应前后气体分子总数没有发生变化的可逆反应在等温、等容条件下的等效平衡，此时，只要通过可逆反应化学计量数之比换算成方程式同一半边的反应物(或生成物)的物质的量的比值与原平衡状态相同，则两平衡等效。此时，达到平衡时各物质的百分含量保持不变，但浓度成比例变化。

浅究高中化学等效平衡问题

等效平衡问题是高中化学平衡问题中的难点，近年来，在高考中时有出现，等效平衡问题包括的知识面广规律性强，考查方式灵活，试题变化多样，解题技巧性强，一直是学生们感到头痛的问题，本文就中学化学“等效平衡”问题规律和解题方法进行全面探究。

1 全等平衡和等效平衡

（1）等同平衡（完全等效）：在一定条件下可逆反应达到平衡状态后，对应各物质的物质的量相同的平衡是全等平衡。理论依据：化学平衡的建立与途径无关，即条件相同时，平衡无论从正向建立，还是从逆向建立，或从双向建立，达到的平衡是等同的。判断方法：“一边倒后”对应的物质的物质的量相同，即是全等平衡。

（2）等效平衡：“等效平衡”的含义是什么？指相同效果的平衡状态。相同效果指的是什么？指达到平衡时，反应混合物中各组成成分的含量（体积分数、物质的量分数等）相等。

由此可见，全等平衡与等效平衡的区别在于，一者是完全相同的平衡，一者只是平衡混合物中同种物质的含量（体积分数或物质的量分数）相同的平衡。由此可知，全等一定等效，但等效不一定全等。

2 在恒温恒容条件下

规律和解决方法1：对于反应前后气体分子数改变的反应，要实现等效，必须是等同，即“一边倒后”对应物质的物质的量相同。

例：在恒定温度下，把2 molSO2和1 molO2通入容积固定的密闭容器中，发生如下反应，，反应达到平衡状态后，保持恒温恒容条件不变，令a、b、c分别代表初始时加入的的物质的量（mol），当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。回答下例问题：

（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）。