等效平衡的三种情况-高考化学培优练习
2019届高考(押题)化学 专题十五 等效平衡的三种情况精准培优专练
培优点十五等效平衡的三种情况一．等效平衡的三种情况1．恒温恒容—(△n(g)≠0) 投料换算成相同物质表示时量相同典例1．在一定温度下，把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器中，发生如下反应，2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)，当此反应进行到一定程度时反应混合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分别代表初始时加入的SO2(g)、O2(g)、SO3(g)的物质的量(mol)，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。
请填空：（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）【解析】通过化学方程式：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可以看出，这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应，在定温、定容下建立的同一化学平衡状态。
起始时，无论怎样改变SO2(g)、O2(g)、SO3(g)的物质的量，使化学反应从正反应开始，还是从逆反应开始，或者从正、逆反应同时开始，它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的，即它们之间存在等效平衡关系。
我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题。
（1）若a=0，b=0，这说明反应是从逆反应开始，通过化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可以看出，反应从2mol SO3开始，通过反应的化学计量数之比换算成SO2和O2的物质的量（即等价转换），恰好跟反应从2mol SO2和1mol O2的混合物开始是等效的，故c=2。
（2）由于a=0.5<2，这表示反应从正、逆反应同时开始，通过化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可以看出，要使0.5mol SO2反应需要同时加入0.25mol O2才能进行，通过反应的化学计量数之比换算成SO3的物质的量（即等价转换）与0.5mol SO3是等效的，这时若再加入1.5mol SO3就与起始时加入2mol SO3是等效的，通过等价转换可知也与起始时加入2mol SO2和1mol O2是等效的。
高中化学高考总复习《等效平衡》知识讲解及巩固练习题(含答案解析)
n 相等
n 成比例
n 成比例
ω%相等
ω%相等
ω%相等
等效情况
C 相等
C 成比例
C 相等
n 相等
n 成比例
n 成比例
注：n 表示各物质的物质的量、ω%表示质量分数、C 表示物质的量浓度、
Δn(g) =0 表示反应前后气体的总物质的量不变
1
要点诠释： 等效平衡的解题方法与技巧是：明确等效平衡的种类：一是恒温恒容下的等
【答案】 恒 压 恒
（2）
9
3a
（3）
0.4
1.2
x、y、z 取值必须满足的一般条件：（2 分）y＝3x（x≥0）；z
≥0
（x、y、z 不同时为
0）
（5）
2
5
（6） 0.75
0.5
容 x、y、z 取值必须满足的一般条件（一个只含 x、z，另一个只
含 y、z）：（2 分）2x＋z＝2；
（2 分）2y＋3z
达到平衡前 v(正)＞v(逆) D.相同温度下，起始时向容器中充入 2.0molPCl3、2.0molCl2，达到平衡时，PCl3
的转化率小于 80%
【思路点拨】注意容器体积为 2.0L，所给数据为物质的量。
【答案】C
【解析】A.反应在前 50 s 内的平均速率应该是前 50 s 内 PCl3 浓度变化与时间的 比值，而不是 PCl3 物质的量的变化与时间的比值。 B.相同温度下，起始时向容器中充入 1.0molPCl5、0.20molPCl3 和 0.20molCl2 应
＝6．
a 与 b 的关系是： a＞b
类型二：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。 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：
等效平衡的三种题型及解法
等效平衡的三种题型及解法等效平衡归纳为以下三种题型：完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P、V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡相同.解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件.下面看例题一：例题一：温度一定,在一个容器体积恒定密闭容器内,发生合成氨反应：N2＋3H2 2NH3.若充入1molN2和3molH2,反应达到平衡时NH3的体积百分含量为W%.若改变开始时投入原料的量,加入amolN2,bmolH2,cmolNH3,反应达到平衡时,NH3的体积百分含量仍为W%,则：①若a=b=0, c=②若a=, b= , c=③若温度、压强恒定,则 a、b、c之间必须满足的关系是分析：通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P、V,所以可以断定是完全等效平衡,故可以通过构建相同的起始条件来完成.N2 ＋ 3H2 2NH3起始条件Ⅰ： 1mol 3mol 0起始条件Ⅱ： amol bmol cmol（可以把cmolNH3全部转化为N2,H2）转化： cmol构建条件：（a+）mol （b+）mol 0要使起始条件Ⅰ和起始条件Ⅱ建立的平衡一样,那么必须是起始条件Ⅰ和构建条件完全相同.则有：（a+）mol = 1mol （b+）mol = 3mol其实这两个等式就是③的答案,①②的答案就是代入数值计算即可.不完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P不同V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同.解决这类问题的方法就是构建相似的起始条件,各量间对应成比例.下面看例题二：例题二：恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生中下反应：A（g）+B(g) = C(g)（1）若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为mol.（2）若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol.（3）若开始时放入xmolA、2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是y mol和3a mol,则x= ,y= ,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,等或小于2mol作出判断的理由是 .（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC,待到达平衡后,C的物质的量分数是 .分析：通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P不同V,所以可以断定是不完全等效平衡,故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成.解答过程如下：A（g） + B(g) = C(g)（1）起始条件Ⅰ： 1mol 1mol 0平衡Ⅰ：（1-a ）mol （1-a ）mol amol（2）起始条件Ⅱ： 3mol 3mol 0平衡Ⅱ： 3（1-a ）mol 3（1-a ）mol 3amol（各量间对应成比例）（3）起始条件Ⅲ： x mol 2mol 1 mol平衡Ⅲ： 3（1-a ）mol 3（1-a ）mol 3amol可见,起始条件Ⅱ与起始条件Ⅲ建立的是完全等效平衡,因此可通过构建相同的起始条件求得x的值.A（g） + B(g) = C(g)起始条件Ⅱ： 3mol 3mol 0起始条件Ⅲ： x mol 2mol 1 mol转化： 1mol 1mol 1 mol构建条件：（1+ x）mol （1+2）mol 0 即（1+ x）mol = 3mol x =2平衡时,B的物质的量丁（选填一个编号）甲：大于2mol 乙：等于2mol 丙：小于2mol 丁：可能大于,等或小于2mol作出判断的理由是 a取值的不确定决定的 .（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,与（1）、（2）、（3）建立的平衡是等效的,所以与（1）中的含量一样为a /（2-a）.特殊等效平衡,这类等效平衡问题的特征是对于反应前后气体体积不变的反应在同T的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同.解决这类问题的方法就是构建相似的起始条件,各量间对应成比例.下面看例题三：例题三：在一个固定体积的密闭容器内,保持一定的温度发生以下反应：H2+Br2 2HBr.已知加入1molH2和2molBr2 时,达到平衡状态生成amolHBr.在相同条件下,且保持平衡时的各物质的百分含量相同,则填写下列空白：编号起始状态（mol）平衡时HBr 物质的量(mol)H2 Br2 HBr已知 1 2 0 a① 2 4 0② 1③ m n（n≥2m）分析：通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足反应前后气体体积不变的并且在相同T下进行,所以可以断定是特殊等效平衡,故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成.解答过程如下：H2 + Br2 2HBr 平衡时HBr的量起始条件： 1mol 2mol 0 amol起始条件①： 2mol 4mol 0 2amol起始条件②： xmol ymol 1mol转化： 1mol 1mol 1mol构建条件：（x+1）mol （y+1）mol 0因各量间对应成比例（x+1）=1 （y+1）=2 则x=1 y=3起始条件③： m mol n mol p mol转化： p mol p mol p mol构建条件：（m+p）mol （n+p）mol 0因各量间对应成比例（m+p）：（n+p）= 1 ：2 则p=n-2m代入得构建条件：（n-m）mol 2（n-m）mol 0 则平衡时HBr的量为a（n-m）mol综上所述,解决等效平衡问题的关键是先根据题意（一般会指出含量或体积分数相同）判断是否为等效平衡问题,然后结合以上三类等效平衡的特征归类,这时离解答出来已经不远了.化学平衡小结——等效平衡问题一、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（包括“全等等效和相似等效”）.概念的理解：（1）只要是等效平衡,平衡时同一物质的百分含量（体积分数、物质的量分数等）一定相同（2）外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压.（3）平衡状态只与始态有关,而与途径无关,（如：①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,）比较时都运用“一边倒”倒回到起始的状态进行比较.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二种：I类：全等等效——不管是恒温恒容还是恒温恒压.只要“一边倒”倒后各反应物起始用量是一致的就是全等等效“全等等效”平衡除了满足等效平衡特征[转化率相同,平衡时百分含量（体积分数、物质的量分数）一定相等]外还有如下特征“一边倒”后同物质的起始物质的量相等,平衡物质的量也一定相等.拓展与延伸：在解题时如果要求起始“物质的量相等”或“平衡物质的量相等”字眼的肯定是等效平衡这此我们只要想办法让起始用量相等就行例1．将6molX和3molY的混合气体置于密闭容器中,发生如下反应：2X (g)+Y(g) 2Z (g),反应达到平衡状态A时,测得X、Y、Z气体的物质的量分别为、和.若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示,请回答下列问题：（1）若保持恒温恒容,且起始时a=,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b、c 的取值分别为 , .（2）若保持恒温恒压,并要使反应开始时向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的物质的量与平衡A 相同,则起始时c的取值范围是 .答案：（1）b= c= （2）<c<6mol分析：(1)通过题意我们可以看出问题该反应是反应前后气体系数不等的反应,题中给出保持恒温恒容,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同可以看出该平衡应与原平衡形成全等等效,故一定要使一边倒后的X的物质的量为6mol而Y的物质的量为3mol.2X (g) + Y(g) 2Z (g)问题（1）的物质的量/mol a= b= c=从Z向X、Y转化的量/mol x （1/2）x x从上述关系可得：+x=6x= ； b+（1/2）x =3 b= c=（2）通过达到平衡后各气体的物质的量与平衡A 相同,可以知道这是一个全等等效的问题,由于三者平衡时的关系为：2X (g) + Y(g) 2Z (g)平衡物质的量/mol从上述平衡时各物质的量可以看出当Z的物质的量超过时该反应一定向逆方向进行,故c>,又由于是一个全等等效的问题,所以其最大值一定是起始是a、b等于0,只投入c,即c等于6mol值最大.II类：相似等效——相似等效分两种状态分别讨论1．恒温恒压下对于气体体系通过“一边倒”的办法转化后,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.恒温恒压下的相似等效平衡的特征是：平衡时同一物质转化率相同,百分含量（体积分数、物质的量分数）相同,浓度相同2．恒温恒容下对于反应前后气体总物质的量没有变化的反应来说,通过“一边倒”的办法转化后,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.恒温恒容下的相似等效平衡的特征是：平衡时同一物质转化率相同,百分含量（体积分数、物质的量分数）相同,浓度不相同拓展与延伸：属于相似等效的问题,我们只要想办法让物质的量的比例与原平衡起始态相同起始用量相等就行例2．将6molX和3molY的混合气体置于容积可变的密闭容器中,在恒温恒压发生如下反应：2X (g)+Y(g) 2Z (g),反应达到平衡状态A时,测得X、Y、Z气体的物质的量分别为、和.若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示,若起始时a=,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b、c 的取值分别为 , .答案： b= c为任意值分析：通过题意达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,且反应是在恒温恒压下,可以看出二者属于相似等效,故起始加量只要满足物质的量的比例与原平衡起始态相同即可,从上述反应我们可以看出生成物只有一种,故c为任何值时都能满足比例故C可不看,只要a:b能满足2：1即可,故b=总结通过上述分析等效平衡的问题解题的关键是：读题时注意勾画出这些条件,分清类别,用相应的方法（使起始物质量相等或起始物质的量比相等）求解.我们常采用“一边倒”（又称等价转换）的方法,分析和解决等效平衡问题例3：在一定温度下,把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反应,,当此反应进行到一定程度时反应混合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分别代表初始时加入的的物质的量（mol）,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.请填空：（1）若a=0,b=0,则c=___________.（2）若a=,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：通过化学方程式：可以看出,这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应,在定温、定容下建立的同一化学平衡状态.起始时,无论怎样改变的物质的量,使化学反应从正反应开始,还是从逆反应开始,或者从正、逆反应同时开始,但它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的,即它们之间存在等效平衡关系.我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题.（1）若a=0,b=0,这说明反应是从逆反应开始,通过化学方程式可以看出,反应从2mol SO3开始,通过反应的化学计量数之比换算成和的物质的量（即等价转换）,恰好跟反应从2mol SO2和1mol O2的混合物开始是等效的,故c=2.（2）由于a=<2,这表示反应从正、逆反应同时开始,通过化学方程式可以看出,要使 mol SO2反应需要同时加入 O2才能进行,通过反应的化学计量数之比换算成SO3的物质的量（即等价转换）与 mol SO3是等效的,这时若再加入 mol SO3就与起始时加入2 mol SO3是等效的,通过等价转换可知也与起始时加入2 mol SO2和1mol O2是等效的.故b=,c=.（3）题中要求2mol SO2和1mol O2要与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡.由化学方程式可知,c mol SO3等价转换后与c mol SO2和等效,即是说, 和与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3等效,那么也就是与2mol SO2和1mol O2等效.故有 .例4：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1mol H2和2mol Br2时,达到平衡后生成a mol HBr（见下表已知项）,在相同条件下,且保持平衡时各组分的体积分数不变,对下列编号①～③的状态,填写下表中的空白.解析：在定温、定容下,建立起化学平衡状态,从化学方程式可以看出,这是一个化学反应前后气体分子数相等的可逆反应.根据“等价转换”法,通过反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,则达到平衡后与原平衡等效.①因为标准项中n（起始）：n（起始）：n（HBr平衡）=1：2：a,将n（H2起始）=2mol,n（Br2起始）=4mol,代入上式得n（HBr平衡）=2a.②参照标准项可知,n（HBr平衡）= mol,需要n（H2起始）=,n（Br2起始）=1mol,n（HBr起始）=0mol.而现在的起始状态,已有1mol HBr,通过等价转换以后,就相当于起始时有 mol H2和 mol Br2的混合物,为使n（H2起始）：n（Br2起始）=1：2,则需要再加入 mol Br2就可以达到了.故起始时H2和Br2的物质的量应为0mol和.③设起始时HBr的物质的量为x mol,转换成H2和Br2后,则H2和Br2的总量分别为（）mol和（）mol,根据 ,解得 .设平衡时HBr的物质的量为y mol,则有 ,解得 .例5：如图所示,在一定温度下,把2体积N2和6体积H2通入一个带有活塞的容积可变的容器中,活塞的一端与大气相通,容器中发生以下反应：（正反应放热）,若反应达到平衡后,测得混合气体的体积为7体积.据此回答下列问题：（1）保持上述反应温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积,如果反应达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同,那么：①若a=1,c=2,则b=_________.在此情况下,反应起始时将向_________（填“正”或“逆”）反应方向进行.②若需规定起始时反应向逆反应方向进行,则c的取值范围是_________.（2）在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为体积,则可采取的措施是_________,原因是_________.解析：（1）①化学反应：在定温、定压下进行,要使平衡状态与原平衡状态等效,只要起始时就可以达到.已知起始时各物质的体积分别为1体积N2、b体积H2和2体积.根据“等价转换”法,将2体积通过反应的化学计量数之比换算成和的体积,则相当于起始时有（1+1）体积和（b+3）体积,它们的比值为 ,解得b=3.因反应前混合气体为8体积,反应后混合气体为7体积,体积差为1体积,由差量法可解出平衡时为1体积；而在起始时,的体积为c=2体积,比平衡状态时大,为达到同一平衡状态, 的体积必须减小,所以平衡逆向移动.②若需让反应逆向进行,由上述①所求出的平衡时的体积为1可知, 的体积必须大于1,最大值则为2体积和6体积完全反应时产生的的体积,即为4体积,则 .（2）由<7可知,上述平衡应向体积缩小的方向移动,亦即向放热方向移动,所以采取降温措施.例6：（一）恒温、恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反应：（1）若开始时放入1mol A和1mol B,达到平衡后,生成a mol C,这时A的物质的量为________ mol.（2）若开始时放入3mol A和3mol B,达到平衡后,生成C的物质的量为_________mol.（3）若开始时放入x mol A、2mol B和1mol C,达到平衡后,A和C的物质的量分别为y mol和3a mol,则x=________,y=________.平衡时,B的物质的量________（填编号）.（甲）大于2mol （乙）等于2mol （丙）小于2mol （丁）可能大于、等于或小于2mol（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3mol C,待再次达到平衡后,C的物质的量分数是___________.（二）若维持温度不变,在一个与（一）反应前起始体积相同,且容积固定的容器中发生上述反应.（5）开始时放入1mol A和1mol B到达平衡后生成b mol C.将b与（1）小题中的a进行比较__________（填编号）.（甲）a>b（乙）a<b（丙）a=b（丁）不能比较a和b的大小作出此判断的理由是____________.解析：（一）（1）由反应知,反应达平衡后,若有a mol C生成,则必有a mol A物质消耗,此时剩余A 的物质的量为（1－a）mol.（2）在恒温、恒压下,若投放3mol A和3mol B,则所占有的体积为（1）中的3倍.由于A、B的投放比例与（1）相同,故平衡时与（1）等效,而C的物质的量为3a mol.（3）由于达到平衡时C的物质的量为3a mol,故此平衡状态与（2）完全相同.若把C的物质的量完全转化为A和B,A、B的物质的量应与（2）完全相等.起始（mol）： x 2 1将C转化为A、B（mol）： x+1 2+1 0平衡时（mol）： y 3－3a 3a据题意有： ,解得； ,解得y=3－3a.通过上述可知,平衡时B的物质的量为（3－3a）mol,由于该反应起始时投放的物质为A、B、C均有,即从中间状态开始达到平衡,故平衡可能向左、向右或不移动,也即3a可能大于、小于或等于1（不移动时,）,故（3）中B的物质的量应为（丁）.（4）在（3）的平衡中,再加入3mol C,所达到的平衡状态与（1）、（2）、（3）皆为等效状态,通过（1）可求出C的物质的量分数为,也就是在（3）的平衡状态时C的物质的量分数.（二）（5）因此时容器的容积不变,而（1）中容器的容积缩小,（5）小题中容器相当于在（1）的基础上减压,则平衡逆向移动,故反应达到平衡后a>b,即应填（甲）.。
高考化学等效平衡复习测试题
高考化学等效平衡复习测试题化学平衡---题型一：可逆反应在恒温恒容或恒温恒压条件下建立等效平衡的条件【例题1】在一个体积固定．．．．的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B，发生反应2A(g) ＋ B(g)3C(g)＋D(g)，达到平衡时C的浓度为a mol·L－1。
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a mol·L－1的是（）A．4molA＋2molB B．2molA＋1molB＋3molC＋1molDC．3molC＋1molD＋1molB D．3molC＋1molD【变式1】上题变为: 在一个体积可变．．．．的密闭容器中﹍﹍若维持容器压强．．和温度不变﹍﹍达到平衡后，C的浓度不是．．a mol·L－1的是（）【归纳】等效平衡：在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应从两种不同的起始状态开始反应，达到平衡后，若两种平衡体系中任何相同组分．．．．．．的百分含量．．．．（体积分数、物质的量分数等）均相等．．．，则两化学平衡互称为等效平衡。
【例题２】可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，如果向容器中充入1mol A和1mol B，在某温度下达到平衡时，Ｃ的浓度是amol·L－1，体积分数为m%；若向容器中充入1mol C，在同样的温度下达到平衡时,Ｃ的浓度是bmol·L－1，体积分数为n%，则m和n的关系是__________,a和b的关系是__________【归纳】等效平衡规律：对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在两种不同起始状态下反应，达平衡后互为等效平衡的条件是：反应条件系数关系等效平衡条件若m+n≠p+q 极限转化后起始投料必须完全相同恒温恒容若m+n＝p+q 极限转化后起始投料比相同（或投料完全相同）恒温恒压极限转化后起始投料比相同（或投料完全相同）【例题３】在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强,进行以下反应：N2＋3H22NH3。
等效平衡原理(精讲+练习)
等效平衡原理一、等效平衡原理在一定条件(定温、定压或定温、定容)下，对于同一可逆应，尽管起始时加入物质的物质的量不同，而达到平衡时，同种物质的百分含量相同，这样的平衡称为等效平衡。
二、等效平衡规律根据反应条件(定温、定压或定温、定容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等)，可将等效平衡问题分成三类：1、（全等平衡）条件：在恒温、恒容条件下，经等价转换后，与原起始物质的物质的量（或浓度）相等，则两平衡等效。
结果：n、c、%相等例：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＋O22SO3当此反应进行到一定程度时，反应混合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SO2、O2和SO3的物质的量（mol）。
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。
请填空：（1）若a=0，b=0，则c=___________。
（2）若a=0.5，则b=_________，c= _________。
（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（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）：，。
2、（相似平衡）条件：在恒温、恒容条件下，经等价转换后，对应物质的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。
结果：%相等例：在等温、等容条件下，有下列气体反应2A（g）+2B（g）C（g）+3D（g）现分别从两条途径建立平衡：I.A、B的起始浓度均为2mol/L II.C、D的起始浓度分别为2mol/L 和6mol/L,下列叙述正确的是A.I、II两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同B.I、II两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成不同C.达到平衡时I途径的v(A)等于II途径的v(A)D.达到平衡后，I途径混合气体密度为II途径混合气体密度的二分之一3、（等同平衡）条件：在恒温、恒压下，经等价转换后，对应物质的物质的量之比与原平衡相同，则与原平衡等效。
高三化学 等效平衡专题练习 新人教版选修4
化学等效平衡解题技巧一、概念在一定条件〔恒温恒容或恒温恒压〕下，同一可逆反响体系，不管是从正反响开始，还是从逆反响开始，在到达化学平衡状态时，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，反响的速率、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，就到达相同的平衡状态。
二、等效平衡的分类在等效平衡中比拟常见并且重要的类型主要有以下三种： I 类：恒温恒容下对于反响前后气体体积发生变化的反响来说〔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：恒温恒容下对于反响前后气体体积没有变化的反响来说〔即△V=0的体系〕：等价转化后，只要反响物〔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，要反响物〔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，对于化学反响前后气体体积发生变化的可逆反响，只改变起始参加物质的物质的量，如果通过可逆反响的化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量与原平衡相同，那么两平衡等效。
例1：在一定温度下，把2mol SO 2和1mol O 2通入一定容积的密闭容器中，发生如下反响，22O SO 2 3SO 2，当此反响进行到一定程度时反响混合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 分别代表初始时参加的322SO O SO 、、的物质的量〔mol 〕，如果a 、b 、c 取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证到达平衡状态时，反响混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。
高一化学 等效平衡专题
高一化学等效平衡专题一、等效平衡的规律在一定条件下（定温、定容或定温、定压），对同一可逆反应，只要起始时加入物质的物质的量不同，而达到平衡状态时，同种物质的百分含量相同．．．．．．．．．．．，这样的平衡称为等效平衡。
等效平衡有如下规律：规律Ⅰ在定温、定容条件下，对于反应前后气体分子数变化的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量，通过可逆反应的化学计量系数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。
【例1】在一定温度下，把1moL N2和3moLH2通入一个一定容积的密闭的容器里，发生如下反应：N2+3H2催化剂高温高压2NH3；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N2、H2和NH3的物质的量(摩)。
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=0，b=0，则c= 。
(2)若a=0.5，则b= 和c= 。
(3) a、b、c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和：。
【练习1】500℃，向一体积固定的密闭容器中分别充入不同量的气体，发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，共进行了6次实验，每次物质的量分别为：①2amolSO2+amolO2；②2amolSO3；③amolSO2+0.5amolO2+amolSO3；④4amolSO2+2amolO2；⑤4amolSO3；⑥amolSO2+0.5amolO2+3amolSO3。
试分析，6次反应分别达到平衡时SO3的平衡浓度相同的组合是（）A.①②③B.①③⑤C.②④⑥D.④⑤⑥规律Ⅱ在定温、定容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量，只要反应物（或生成物）的物质的量的比值与原平衡相同，则两平衡等效。
等效平衡化学平衡练习试题及答案解析高中化学
2SO2 ＋O 22SO3①2mol 1mol 0mol②0mol 0mol 2mol③0.5mol 0.25mol 1.5mol2SO2 ＋O22SO3①2mol 1mol 0mol②0mol 0mol 1mol③4mol 2mol 1.5mol 等效平衡专项训练题例1：常温下固定体积的密闭容器内发生的可逆反应：①②③三种情况为等效平衡等效平衡的分类：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)当a+b≠c+d时1)恒温恒容时，“等量”加入(各种物质的物质的量通过反应计量系数换算成反应物，若与原平衡起始物质的物质的量相同)即等效，见例1；2)恒温恒压时，“等比”加入(各种物质的物质的量通过反应计量系数换算成反应物，若各物质的物质的量之比与原平衡起始物质的物质的量之比相同)即等效，见例2；例2：常温常压下的可逆反应，①②③三种情况为等效平衡3)当a+b＝c+d时，恒容或恒压下“等量”或“等比”加入都是等效平衡。
练习题：1．某温度下，在一容积可变．．．．的容器中，反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。
保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是( )A．均减半B．均加倍C．均增加1mol D．均减少1mol2．在一定温度下，把2mol SO2和1mol O2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2＋O22SO3，当此反应进行到一定程度时，反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分别代表初始加入的SO2，O2和SO3的物质的量(mol)。
如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体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。
请填写以下空白：(1)若a＝0，b＝0，c＝＿＿＿＿＿。
(2)若a＝0.5，则b＝＿＿＿＿＿，c＝＿＿＿＿＿。
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等效平衡的三种情况一．等效平衡的三种情况1．恒温恒容—(△n(g)≠0) 投料换算成相同物质表示时量相同典例1．在恒温恒容的密闭容器，发生反应：3A(g)＋B(g)x C(g)。
Ⅰ.将3mol A 和2 mol B在一定条件下反应，达平衡时C的体积分数为a；Ⅱ.若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n(A)、n(B)、n(C)，平衡时C的体积分数也为a。
下列说法正确的是（）A．若Ⅰ达平衡时，A、B、C各增加1mol，则B的转化率将一定增大B．若向Ⅰ平衡体系中再加入3mol A和2mol B，C的体积分数若大于a，可断定x>4 C．若x＝2，则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n(B)>n(A)＋3D．若Ⅱ体系起始物质的量满足3n(C)＋8n(A)＝12n(B)，则可判断x＝42．恒温恒容— (△n(g)=0)投料换算成相同物质表示时等比例典例2．某温度时，发生反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)，向三个体积相等的恒容密闭容器A、B、C中，分别加入①2mol HI；②3mol HI；③1mol H2与1mol I2，分别达到平衡时，以下关系正确的是（）A．平衡时，各容器的压强：②＝①＝③B．平衡时，I2的浓度：②＞①＞③C．平衡时，I2的体积分数：②＝①＝③D．从反应开始到达平衡的时间：①＞②＝③3．恒温恒压—投料换算成相同物质表示时等比例典例3．已知：T℃时，2H(g)＋Y(g)2I(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。
T℃时，在一压强恒定的密闭容器中，加入4mol H和2mol Y，反应达到平衡后，放出354 kJ的热量。
若在上面的平衡体系中，再加入1mol I气体，T℃时达到新的平衡，此时气体H的物质的量为( )A．0.8mol B．0.6mol C．0.5mol D．0.2mol二．对点增分集训1．在恒温恒压的密闭容器中投入2molSO2和1molO2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO 3(g)。
当达到平衡时，测得SO3体积分数为w%。
现在相同条件下，令a、b、c分别表示起始的SO2、O2和SO3的物质的量。
为达到等效平衡，则下列关于a、b、c的取值正确的是（）2．在恒温恒容容器中发生反应2SO 2(g)＋O2(g)2SO3(g)，起始时SO2和O2分别为20 mol和10 mol，达到平衡时，SO2的转化率为80%。
若从SO3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为( )A．10mol和10% B．20mol和20% C．20mol和40% D．30mol和80%3．一定温度下，在3个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应CO(g)+H2S(g)= COS(g)+H2(g)ΔH＝a kJ·mol−1达到平衡。
下列说法正确的是( )A．若T1＜T2，则a＞0B．T1K时，该反应的平衡常数K＝0.1C．容器1中CO的平衡转化率比容器2小D．容器3中反应达到平衡后，再充入1.1molH2S(g)和0.3molH2(g)，平衡正向移动4．甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示，三个容器最初的容积相等，温度相同，反应中甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。
下列说法正确的是( )A．平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙B．平衡时N2O4的百分含量：乙>甲＝丙C．平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同D．平衡时混合物的平均相对分子质量：甲>乙>丙5．在三个容积相同的恒容密闭容器中，起始时按表中相应的量加入物质，在相同温度下发生反应CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g)(不发生其他反应)，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如右下图所示下列说法错误的是（）A．该反应的ΔH>0，图中压强P1＜P2B．起始时，容器Ⅱ中v(CH4)正<v(CH4)逆C．达到平衡时，容器Ⅰ、Ⅱ中CO的物质的量满足：n(CO)Ⅱ<2n(CO)ⅠD．达到平衡时，容器Ⅱ、Ⅲ中气体的总压强之比：pⅡ∶pⅢ＝4∶56．一定温度下，在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H 2(g)＋CO(g)CH3OH(g)达到平衡，下列说法正确的是（）A．该反应的正反应吸热B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物的转化率比容器Ⅱ中的大C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍D．达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大7．在一定温度下，已知可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，甲、乙两个恒温恒容的密闭容器中各物质浓度如下表所示：下列有关正确的是（）A．x=3.5，Y=3.5B．平衡常数为1/6C．乙容器t时刻v(正)(逆）D．因温度相等，平衡常数相同，故容器甲与容器乙中反应能达到等效平衡状态8．在体积固定的密闭容器中，加入2mol A和1mol B发生下列反应并且达到化学平衡状态，2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，平衡时C的浓度为a mol·L−1。
若维持容器体积和温度不变，按下列4种方法配比作为起始物质充入该容器中，达到平衡后，C的浓度仍为a mol·L−1的是（）A．4mol A+2mol BB．3mol C+1mol B+1mol D+1mol AC．2mol A+1mol B+1mol DD．1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D9．如图所示，隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M、N两个容器中均发生反应：A(g) +2B(g)x C(g) ΔH=-192 kJ·mol﹣1，向M、N中都通入1mol A和2mol B的混合气体，初始M、N容积相同，保持温度不变。
下列说法正确的是( )A．若x=3，达到平衡后A的体积分数关系为φ(M)＞φ(N)B．若x＞3，达到平衡后B的转化率关系为α(M)＞α(N)C．若x＜3，C的平衡浓度关系为c(M)＞c(N)D．x不论为何值，起始时向N容器中充入任意值的C，平衡后N容器中A的浓度均相等10．甲胺(CH3NH2)是合成太阳能敏化剂的原料。
一定温度下，在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应CH3OH(g)＋NH3(g)⇌CH3NH2(g)＋H2O(g)，测得有关实验数据如下：下列说法正确的是( )A．正反应的平衡常数K(Ⅰ)＝K(Ⅱ)<K(Ⅲ)B．达到平衡时，体系中c(CH3OH)关系：2c(CH3OH，Ⅰ)>c(CH3OH，Ⅱ)C．达到平衡时，转化率：α(NH3，Ⅰ)＋α(H2O，Ⅲ) = 1D．530K时，若起始向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.10mol、NH3 0.15mol、CH3NH2 0.10mol、H2O 0.10mol，则反应将向逆反应方向进行11．有Ⅰ～Ⅳ四个体积均为0.5 L的恒容密闭容器，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O 2(如下表)，加入催化剂发生反应4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)；ΔH，HCl的平衡转化率(α)与Z和温度(t)的关系如图所示。
下列说法正确的是（）A．ΔH<0，a<4<bB．300℃该反应的平衡常数的值为64C．容器Ⅲ某时刻处在R点，则R点的υ正>υ逆，压强：p(R)<p(Q)D．若起始时，在容器Ⅳ中充入0.25molCl2和0.25molH2O(g)，300℃达平衡时容器中c(HCl)＝0.1mol·L－1参考答案一、等效平衡的三种情况典例1．【答案】D【解析】这是恒温恒容条件下的等效平衡，无论如何进行配比，只要把反应一端按反应计量数之比完全转化为另一端的物质后，相当于完全等同的起始量即可。
A项，A、B、C各增加1 mol时，A与B不可能完全转化为C，加入的B相对量大，A的转化率增大，而B的转化率将减小，错误；B项，在Ⅰ平衡体系中再加入3mol A和2mol B，相当于增大了体系的压强，C的体积分数增大，说明平衡向正反应方向移动，正反应方向体积减小，x<4，错误；C项，假设C完全转化为A、B，则n(A)＋3/2n(C)＝3，n(B)＋1/2n(C)＝2，即3n(B)＝n(A)＋3，错误；D项，设C完全转化为A、B，则xn(A)＋3n(C)＝3x，xn(B)＋n(C)＝2x，即2xn(A)＋3n(C)＝3xn(B)，正确。
典例2．【答案】C【解析】根据等效平衡原理：若1mol H2与1mol I2完全转化为HI，则HI为2mol，所以①和③是完全相同的等效平衡，所以二者的浓度、百分含量、压强、转化率等都一样；②与①相比增大了HI的量，该反应为反应前后气体体积不变的反应，增大HI的量，达到平衡时新平衡与原平衡相同，所以各物质的百分含量不变，但是浓度增大。
典例3．【答案】C【解析】恒温恒压下，只要投料对应成比例，无论什么反应，平衡中各物质的量对应成比例，浓度、转化率、体积分数等相对量对应相等。
n(H)≈3.6mol，H转化率为90%。
再投料1mol I时，相当于加入1mol H和0.5mol Y，即最后状态可看成是投料5mol H和2.5mol Y所建立的平衡。
甲乙二种投料对应成比例，在恒温恒压下，达到平衡时各气体的量也对应成比例，H转化率对应相等。
平衡时n(H)＝(4＋1)mol×(1－90%)，n(H)＝0.5mol，C项正确。
二、对点增分集训1.【答案】A【解析】在恒温恒压的条件下，采取不同的投入物料的方式要达到与原来相同的等效平衡，可以用转换的方法，把生成物全部转化为反应物，看物料比与原平衡的物料比是否相等，如果相等就是等效平衡。
A中将1mol的SO3全部转化为反应物可以生成SO2、、O2的物质的量分别为1mol、0.5mol，则SO2、、O2的总物质的量为3mol、1.5mol，SO2、、O2的物质的量之比为2∶1，与原来的2molSO2和1molO2的比相等，所以是等效平衡，A对；B中SO2、、O2的物质的量比为1∶1，与原来的2∶1不相等，故不是等效平衡，B错；C中将1mol的SO3全部转化为反应物，可以生成SO2、、O2的物质的量分别为1mol、0.5mol，则SO2、、O2的物质的量分别为：2mol、0.5mol，SO2、、O2物质的量之比与原来的2∶1不相等，故不是等效平衡，C 错；D中将2mol的SO3全部转化为反应物，可以生成SO2、、O2的物质的量分别为2mol、1mol，则SO2、、O2的物质的量分别为：2mol、2mol，SO2、、O2物质的量之比为1∶1，与原来的2∶1不相等，故不是等效平衡，D错。