等效平衡学案

等效平衡学案
一、概念 在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量．．．．
（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。

概念的理解：（1）外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容，②恒温、恒压。

（2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同： “等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同。

（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，只要物料相当，就达到相同的平衡状态。

二、等效平衡的分类 在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种：
I 类：恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△V ≠0的体系）：等价转化后，对应各物质起始投料的物质的量．．．．与原平衡起始态相同．．。

II 类：恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即△V=0的体系）：等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例．．．．．．．
与原平衡起始态相同，两平衡等效。

III 类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，要反应物（或生成物）的物质的．．．量的比例．．．．
与原平衡起始态相同，两平衡等效。

解题的关键，读题时注意勾画出这些条件，分清类别，用相应的方法求解。

我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题
三、例题解析
I 类： 在恒温恒容下，对于反应前后气体体积改变(m+n ≠p+q)的反应，只
有物质的量按方程式的化学计量关系转化为
例： N 2(g) + 3H 2(g)
2NH 3(g)
起始量 1 mol 3 mol 0 mol
等效于 0 mol 0 mol 2 mol
0.5 mol 1.5 mol 1 mol
a mol
b mol
c mol
则a 、b 、c 关系：___________
练习、1在一个固定体积的密闭容器中，加入2 mol A、1 mol B反应，2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)。

达到平衡后，C的浓度为W mol/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W mol/L的是( )
A、4 mol A、2 mol B
B、2 mol A、1 mol B、3 mol
C、1 mol D
C、3 mol C、1 mol
D、1 mol B D、3 mol C、1 mol D
2、在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2 (g) + O2(g)催化剂
2SO3(g)。

当反应达到一定程度时，反
加热
应混合物就处于化学平衡状态。

现在该容器维持温度不变，令a、b、c分别代表SO2、O2、SO3的物质的量，若a、b、c取不同的值，必须满足一定关系都能保证达到平衡时各组分体积分数不变，则：
(1)a=b=0,则c=__________
(2)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）
解析：（1）c=2 （2）b=0.25，c=1.5 （3）a+c=2 b+c/2=1（或2b+c=2）。

II类：在恒温恒容下，对于反应前后气体体积不变(m+n=p+q)的可逆反应，只
要按方程式的化学计量数
H2(g) + I2(g)2HI(g)
起始量 1 mol 2 mol 0 mol
等效于 2 mol 4 mol 0 mol
2 mol 5 mol 2 mol
a mol
b mol
c mol
则a、b、c关系：___________
练习、1、某温度下，在一容积恒定的密闭容器中发生如下反应：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)+Q。

当反应达到平衡时，测得容器中各物质均为n mol ，现
欲使H2的平衡浓度增大一倍，当其他条件不变时，下列措施可行的是( )
A、升高温度
B、加入催化剂
C、再加入n mol CO,n mol H2O
D、再加入2n mol CO2,2n mol H2
2、一定温度下，在恒容容器中发生如下反应：2A(g)+B(g)3C(g),若反应开始时充入2 mol A、2 mol B达到平衡后，A的体积分数为a%。

其他条件不变时，下列配比做初始物质，则平衡后A的体积分数大于a%的是( )
A、2 mol C
B、2 mol A、1 mol B、1 mol He
C、1 mol B、1 mol C
D、2 mol A、3 mol B、3 mol C III类：恒温、恒压下，对任一可逆反应，只要按方程式的化学计量数转化为方
效。

N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)
起始量 1 mol 4 mol
等效于 1.5 mol 6 mol
0 mol 0.5 mol 1 mol
a mol
b mol
c mol
则a、b、c关系：___________
练习、1、某恒温恒压下，向可变容积的密闭容器中，充入3L A和2L B，发生如下反应：3A(g) + 2B(g)xC(g) + yD(g) ，达到平衡时，C的体积分数为W%。

若维持温度、压强不变，将0.6L A、0.4L B、4L C和0.8L D。

作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为W%，则X = ____，Y = ______
2、（全国）某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g) + B(g)，达到平衡时，A、B和C的物质的量分别是4mol、2 mol 、4 mol 。

保持温度和压强不变，对平衡混合物中作调整，平衡右移的是( )
A、均减半
B、均加倍
C、均加1 mol
D、均减少1 mol
3、一定温度下，容积可变的容器中，反应2SO2 (g) + O2(g)催化剂
2SO3(g)，
加热
达到平衡时，物质的量分别为4 mol 、2 mol、4 mol 。

保持P、T不变时，
按下列要求改变，达到新平衡时，各物质百分含量与原平衡相同的是( )
A、通入1 mol SO3
B、通入4 mol SO2、2 mol O2
C、通入1 mol N2
D、各减少1 mol
［自我评价］
1、一真空密闭容器中盛有1 mol PCl5 ，加热到20°C时发生反应：PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)，反应达平衡时，PCl5所占体积分数为M%，若在同一温度和同一容器中最初投入的是2 mol PCl5，反应达到平衡时，PCl5所占的体积分数为N%，则M和N的关系是( )
A、M>N
B、M<N
C、M=N
D、无法判断
2、在等温、等容条件下有下列反应：2A(g)+2B(g)≒C(g)+3D(g)。

现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ、A和B的起始浓度均为2mol/L；Ⅱ、C和D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L。

下列叙述正确的是（）
A、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同
B、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同
C、达平衡时，Ⅰ途径的反应速率uA等于Ⅱ途径的反应速率uB
D、达平衡时，Ⅰ途径混合气体密度为Ⅱ途径混合气体密度的1/2
3、恒温恒压下，在容积可变的器血中，反应2NO 2g N2O4g达到平衡后，再向容器内通入一定量NO2，又达到平衡时，N2O4的体积分数
A. 不变
B. 增大
C. 减小
D. 无法判断
4、恒温时，一固定容积的容器中发生如下反应2NO 2g N2O4g达到平衡后，再向容器内通入一定量NO2，又达到平衡时，N2O4的体积分数
A. 不变
B. 增大
C. 减小
D. 无法判断
5、A和B两个完全相同的容器中，A中充有各1克的SO2和O2，B中充有各2克的SO2和O2，在同温下，反应达到平衡时，设此时A中SO2的转化率为a% ，B中SO2的转化率为b%,则其大小关系是( )
A、a>b B. a≥b C.a<b D、无法确定。