关于等效平衡的归类解析

1、找规律，抓本质，拓宽思路，提升思维关于等效平衡的归类解析一、等效平衡原理：对于同一个可逆反应，在相同的条件下（恒温恒容或恒温恒压），不管是从正反应开始， 还是从逆反应开始，或从正反应和逆反应同时开始，都可以建立同一平衡状态。即化学平衡 状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。这就是“等效平衡”。如何判断呢？可根据两 种不同情况而定。二、等效平衡规律：1、恒温恒容时：此时各不同的起始状态，可以把一边“归零”通过可逆反应的化学计 量数比换算成同一半边物质的物质的量，如果数值与原平衡相同，则两平衡等效。 举例说明：恒温恒容时，判断哪些是等效平衡？ （ ABD ）n2+3H2 一 2NH3A. 2mo

2、l6molOmolB. OmolOmol4molC. 0.5mol1.5mol1 molD. Imol3mol2mol2、恒温恒压时（即体积可变）：此时各不相同的起始状态,也可以把一边“归零”换算成同一半边，只要各物质的物质的量之比相同，则两平衡等效。举例说明：恒温恒乐时，判断哪些是等效平衡？N2+3H2 m-2NH3A. 2mol6molOmolB. OmolOmol4molC. 0.5mol1.5mol1 molD. Imol3mol2mol同样，把这四种起始状态的生成物的物质的量都“归零”，全部换算成反应物。结果 发现N?与H2的物质的量之比均为1:3,因为压强不变，体积可变，故均属于等

3、效平衡。三、几例等效平衡的解析：1、恒温恒容下的非等体反应：【例1】在一定温度下，把2n】olSO）和ImolO,通入一个固定容积的密闭容器里，发生如下反 应:2SO2+O,2SO3,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SO,、O,和SO）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的完全相同.请填写下列空白：（1）若a=O.b=OiJc= .若a=O.5RUJb=和c= .（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（请用两个

4、方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含Me):L斛布：首先明确该题为恒温恒容条件；(1)若从逆反应开始，则可得c=2：(2)的状态可理解为从正反应开始到达平衡过程中的某一时刻的状态：(2) 2so2+O,=-2SO3起始(mol)： 210变化(mol)： 1.50.751.5平衡(mol)： 0.5bc故可得b=0.25和c=L5;(3) 2SO2+O-,=±r2SO.起始(mol)： 210变化(mol)： c c/2 c 平衡(mol)： ab c同理可得：a+c=2和2b+c=2;2、恒温恒压条件下的非等体反应:【例2】在一个盛有催化剂的容积可变的密闭容器中，保持一定的温

5、度和压强，进行以下反应N2+3H?2NH3,已知加入ImolN?和4moi此时，达到平衡后生成amolN%，在相同温度、脚虽下，保持平衡忖条且分的隔册数不变对。的状态，填写表中空白。编号起始状态物质的量平衡nh3 物质的量n2HzNH3140a®L56010.5amn(n4m)斛折：此题为恒温恒压条件，运用把一边“归零”换算成同一半边，要两平衡等效只要各物 质的物质的量之比相同即可，而平衡N%物质的量由于是恒压则根据比例计算.以为例：设NH3的起始状态物质的量为x molN2+3H2 2NH3起始 1 (mol)： 140起始2 (mol)： m n x一边归零后为(mol)： m+

6、x/2 n+3x/20由恒温恒压规律可列式：m+x/2=1/4n+3x/2解得:x=2 (n-4m)7答案：L5a;0,05;2（n4m）, （n-3m）a3、恒温恒容条件下的等体反应：【例3】在一个盛有催化剂的固定容积的密闭容器中，保持一定的温度，进行以下反应 H2（g）+Br2（g）=2HBr（g）,已知加入ImolHz和2n】olB门时，达到平衡后生成amolHBr,在相 同条件下，保持平衡对各组邠物质的量分数不变对。的状态，填写表中空白，编号起始状态物质的量平衡HBr 物质的量h2Br2HBr120a®24010.5amn（】i22m）斛折：恒温恒容条件下，对于反应前后气体分

7、子数不变的可逆反应，加压平衡不移动，故只 要反应物（或生成物）的物质的量比值与原平衡相同，则两平衡中各组分的含量不变，即两 平衡等效。实为符合恒温恒压的情况，故解法同例2。答案：2a；0, 0. 5；2（n-2m）, （n-m）a四、一例等效平衡题的巧解：【例4】在5373 L01X10，Pa时，往容积可变的密闭容器中充入2moi SO2、ImolCh,此 时容器的体积为200Lo向容器中加入催化剂（固体）并保持恒温恒压，发生反应： 2SO2（g）+O2（g）SCh（g）达到平衡时，平衡气体中SCh的体积分数为0.91。试回答下列 问题：工业上二氧化硫的催化氧化采用常压而不采用高压的原因是：常

8、压下.三氧化硫的含量 已达91%,从降低成本考虑，没有必要再加压。保持上述温度和压强不变，若向容器中只充入2moi并加入固体催化剂。则平衡时, SO2的体积分数是皿,容器的体积为137.5Lo温度仍保持537C,容器体积保持200L不变（恒容）。充入amolSCh、bmolCh，并加 入固体催化剂，反应达平衡时,SO3的体枳分数仍为0.91,体系压强为1.01 X 105pa。若a:b=2:1, 则 a=2.91.解布：此体可按常规计算，亦可按下列方法巧解：（2）为恒温恒压条件,且只充入2moiSO3,故达平衡时与充入2moi SO2、ImoKh的情况等 效°已知SO2和02是按系数

9、比投料，故平衡时SO2和5的混合物中其物质的量仍为2： 1。 故平衡时，SO2的体积分数是（1-0.91） X 273=6.0%2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）正反应为减体反应，若从正反应开始则：V（平衡）=V（起始）一V（反应的02）若从逆反应开始则：V（平衡）=V（起始）+ V（生成的02）若从正反应开始则：V（平衡）=20D.91V（平衡）/2得V（平衡）F37.5L或若从逆反应开始则：V（平衡）=200X 2/3+003 V（平衡）得V（平衡）=137.5L【谈史】：若从正反应开始则此列式：V（平衡）=2OO-O.O3 V（平衡），错误！因为0.03 V（平（3）为恒温恒容条件2SO2(g)起始(mol)a变化(mol)3X0.91平衡(mol)0.06X3衡）=V（反应剩余的0力而不是V（反应的。2）.a =3X0.91+O2(g)士 2so3(g)b03X0.91/2 -3X0.910.03X3T3X0.91+ 0.06X3=2.91 mol说明：1、气体的体积分数即为其物质的量分数。2、利用已知条件：在537, 1.01 X 105Pa时，体积为200L的气体的物质的量为3molo3、由于a:b=2:l故平衡时SOi（g）的物质的量为0.06X3 mol。笔者认为在化学教学过程中，应该以化学知识为载体，对学生进行