化学平衡中的等效平衡问题

1、化学平衡中的等效平衡问题主备人：许素东 审校人：孙斌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。从正反应开始，从逆反应开始，从正逆反应同时开始，由于、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、折算成），因此三者为等效平衡。二等效平衡的规律等效

2、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aA(g)+bB(g)cC(g)(a+b=c+d)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 H2O(g)发反应。当反应达到平衡时CO的体积分数为

3、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（ ）A0.5mol CO + 2mol H2O(g) + 1mol CO2 + 1mol H2 B1mol CO + 1mol H2O(g) + 1mol CO2 + 1mol H2C0.5mol CO + 1.5mol H2O(g) + 0.4mol CO2 + 0.4mol H2 D0.5mol CO + 1.5mol H2O(g) + 0.5mol CO2 + 0.5 mol H2例2在一定温度下，把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2+O22SO3

4、并达到平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别为初始加入的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完全相同，请填写下列空白：（1）若a=0、b=0则c= mol。（2）若a=0.5mol, 则b= mol和c= mol。（3）a、b、c取值必须满足一般的条件是（请用两个议程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c） 。例3在相同的温度和压强下，对反应进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：物质物质的量实验CO2H2COH2O甲a mala

5、 mal0 mal0 mal乙2a mala mal0 mal0 mal丙0 mal0 mala mala mal丁a mal0 mala mala mal上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序为（ ）A乙=丁丙=甲B乙丁甲丙C丁乙丙=甲D丁丙乙甲巩固练习：【练习一】在一个盛有催化剂、容积固定的密闭容器中，保持一定温度进行如下反应：N2+3H2 2NH3，已知加入1molN2和3molH2达到平衡时，NH3的百分含量为m%。若其它条件不变，初始按如下情况分别加入N2、H2、NH3，平衡时NH3的百分含量仍为m%的是：A1molN2+3molH2+1molNH3 B0.5molN2+1.5

6、molH2+1molNH3C0.5molN2+1.5molH2 D1molN2+3molH2+2molNH3若改为恒温恒压，初始按如下情况分别加入N2、H2、NH3，平衡时NH3的百分含量仍为m%的是：A1molN2+3molH2+1molNH3 B0.5molN2+1.5molH2+1molNH3C0.5molN2+1.5molH2 D1molN2+3molH2+2molNH3【练习二】在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：H2（g）+Br2（g） 2HBr（g）。已知加入1mol H2和2mol Br2时，达到平衡后生成a molHBr（见下表）。在相同条件下，且保持平衡

7、时各组分的质量分数不变，对下列编号的状态，填写表中空白：编号起始状态/mol平衡时HBr物质的量/molH2Br2HBr已知120a24010.5amn（nm）【练习三】在一密闭容器中充入1mol NO2气体，建立如下平衡：2NO2 N2O4，测得NO2转化率为a%。在温度不变，体积不变时，再通入1mol NO2气体，待新平衡建立时，测得NO2转化率为b%，则a b。在温度不变，压强不变时，再通入1mol NO2气体，待新平衡建立时，测得NO2转化率为b%，则a b。【练习四】在一定温度下，向密闭容器中充入1mol HI气体，建立如下平衡：2HI(g) H2(g)+I2(g)，测得HI转化率为

8、a%，在温度不变，体积不变时，再通入1mol HI气体，待新平衡建立时，测得HI转化率为b%，a与b比较，则Aab Bab Ca=b D无法比较【练习五】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+O2 2SO3并达平衡。在这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a%，乙容器中SO2的转化率为b%，a与b比较，则Aab Bab Ca=b D无法比较【练习六】甲、乙两容器，甲的容积固定，乙的容积可变。在一定温度下，向甲中通入了3molN2和4molH2，反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为amol。（1）相

9、同温度下，若再向乙中通入2molNH3，且保持容积和甲相同，当反应达到平衡时，各物质的浓度与甲中平衡时相同，起始时乙中通入 molN2和 molH2（2）相同温度下，若乙中通入6molN2和8mol H2，且保持压强与甲相同，当反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为b mol则a/b 1/2(填“”“”“=”,下同)。若乙与甲的容积始终相等，达到平衡时，生成氨的物质的量为c mol,则a/c 1/2。【练习八】.恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A（g）+B（g） C（g）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为 mol。若开始时放入3m

10、olA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为 mol。若开始时放入XmolA 、2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别为Ymol和3amol，则X= mol，Y= mol。平衡时，B的物质的量 （选填一个编号）。(甲)大于2mol (乙)等于2mol (丙)小于2mol (丁)可能大于、等于或小于2mol 作出此判断的理由是 。若在的平衡混合物中再加入3 molC，待再次达到平衡后，C的物质的量分数是 。.若维持温度不变，在一个与反应前起始体积相同，且容积固定的容器中发生上述反应。开始放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。将b与小题中的a进行比较 （选填一

11、个编号）。(甲)ab (乙)ab (丙)ab (丁)不能比较和的大小 作出此判断的理由是 。化学平衡中的思想方法之-等效平衡的思想运用于解不等效平衡把不等效平衡转化为等效平衡的思维方法或另外假设途径使复杂问题简单化!例1.在甲、乙、丙、丁四个体积相等的密闭容器中发生以下反应2A(g)+B(g) 3C(g)+2D(g),若最初加入A和B的量分别为:甲. A 2 mol B 1 mol乙. A 1 mol B 1 mol丙.A 2 mol B 2 mol丁.A 1 mol B 2 mol在相同温度下建立平衡时,A或B 的转化率大小关系为( )。A. A的转化率为甲丙乙丁 B. A的转化率为甲乙丙丙乙丁D. 丁乙丙甲例2.一定温度下,将a mol 的 PCl5 通入一个容积不变