化学平衡常数与等效平衡
等效平衡 专题(知识点+经典例题讲评)
分等效平衡专题(知识点+经典例题讲评)等效平衡专题【教学目标】1.理解等效平衡的定义；2.熟悉等效平衡的条件；3.学以致用。
【重点难点】等效平衡的判断。
【知识点+例题讲评】一、什么是等效平衡在一定条件下，对一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的含量相同，这两个平衡叫做等效平衡。
具体分析如下：1、一定条件指一定的温度、压强、体积以及反应前后气体总体积是否变化。
关于等效平衡的条件有以下几种情况：(1)AV^O,恒温恒容，极值等量即等效。
(2)AV^O,恒温恒压，极值等比即等效。
(3)AV=0，恒温恒容或恒温恒压，极值等比即等效。
AV工0是指反应前后气体总体积发生变化的反应。
AV=0是指反应前后气体总体积不发生变化的反应。
2、含量相同指质量分数相同、物质的量分数相同、体积分数相同。
百分含量，将质量分数、物质的量分数、体积分数换算为百分数。
3、等效指效果相同，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的含量相同。
具体有下面三种情况：①两平衡中同种物质百分含量相同、物质的量相同、物质的量浓度相同。
②两平衡中同种物质百分含量相同、物质的量浓度相同，物质的量与反应物同比例。
③两平衡中同种物质百分含量相同，物质的量、物质的量浓度分别与反应物同比例。
4、等效平衡研究的对象：有气体参加的可逆反应。
二、等效平衡举例1、A V M0,恒温恒容，极值等量即等效。
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)①2mol1mol0②002mol将②中2molSO3按计量系数折算成反应物SO2和O2，SO2为2mol,O2为lmol,和①中2molSO2、lmol02完全相同，相当于①和②的起始用量相同，两个反应达到平衡后必定是等效平衡。
或将①中2molSO2、分等效平衡专题(知识点+经典例题讲评)1molO2按计量系数折算为生成物S03,也是2mol,相当于①和②的起始用量也相同，两个反应达到平衡后必定是等效平衡。
化学平衡常数与化学平衡的有关计算
一、化学平衡常数1．概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物与反应物浓度的比值是一个常数，称为化学平衡常数，用符号K表示。
2．意义及影响因素(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大(当K>105时，该反应进行基本完全)。
(2)K只受温度影响。
(3)化学平衡常数指的是某一具体反应的平衡常数。
3．应用(1)判断可逆反应进行的程度。
一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：平衡常数值越大，反应进行程度越大(2)判断反应的热效应。
若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。
(3)计算平衡体系中的相关量。
根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的浓度、转化率等。
例1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度。
(×)(2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数。
(×)(3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动。
(×)(4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化。
(√)(5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度。
(√)(6)化学平衡常数只受温度的影响，升高温度，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热。
(√)(7)对于一个可逆反应，化学计量数不同，化学平衡常数的表达式及数值也不同。
(√)二、有关化学平衡常数的计算——起变平“三段式”如mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L-1。
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)c始/(mol·L-1) a b 0 0c变/(mol·L-1) mx nx px qxc平/(mol·L-1) a-mx b-nx px qx则K＝(px)p·(qx)q(a-mx)m·(b-nx)n。
化学平衡经典总结-等效平衡、计算、图像
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“相同的平衡状态”）。
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：“完全相同的平衡状态”是指在达到平衡状态时，任何组分的物质的量分数（或体积分数）对应相等，并且反应的速率等也相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。
而“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，（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，）只要起始浓度相当，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，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。
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，对于化学反应前后气体体积发生变化的可逆反应，只改变起始加入物质的物质的量，如果通过可逆反应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，则两平衡等效。
平衡常数和等效平衡
开始
恒温恒压
2mol SO2 1mol O2
平衡状态
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
Hale Waihona Puke 2mol SO24mol SO2 2mol O2 2mol SO2 1mol O2 1mol O2 SO2 a% O2 b%
SO3 c%
开始
平衡状态
2mol SO2 1mol O2
SO2 a% O2 b% SO3 c% 1mol ymol b% 2mol
化学平衡计算 2
一定条件下，在容积为 2 L 的密闭容器例加入一定物质的量 的 A 气体，发生如下反应并建立平衡： A（g) 2 B (g) 2 B (g) C (g) + 2 D (g) 测得平衡时各物质的量浓度是：[A]=0.3mol/L,[B]=0.2mol/L 0.9 mol 。 [C]=0.05mol/L 。最初向容器里加入 A 的物质的量是________ [ 解] A (g) 始 a 转 0.15 平 0.3 2B (g) 0 0.3 0.2 2B (g) 0.3 0.1 0.2 C (g) + 2D (g)
c (C ) c ( D) K m c ( A) c n ( B)
p q
[思考与交流]
K值的大小说明了什么?
(二)、K的意义: （1） K值越大,正反应进行的程度越大,反应物的 转化率也越大。因此，平衡常数的大小可以表 示反应进行的程度。
当K>105时,可认为反应进行基本完全. (2)K只与温度有关,与反应物或生成物浓度变化无 关.
1、恒温恒容——对于反应前后气体分 子数有变化（不相等）的可逆反应: 进行等效转化后,投料量与原平衡 起始量对应物质完全相同，则两平衡 等效。
平衡常数、等效平衡、图像
1.5a 0 0.5 2g-8m (g-3m)a
练习1、 练习 、 在 一 个 1L 的 密 闭 容 器 中 ， 加 入 2molA 和
1molB ，发生下述反应（A、B、C、D都为气体）： 发生下述反应（ 、 、 、 都为气体 都为气体） 2A（气）＋B（气） 3C（气）＋D（气）
2A+ B
3 C+D
(四)、平衡常数的意义
1、平衡常数的数值大小可以判断反应进行的 程度，估计反应的可能性。因为平衡状态是反 应进行的最大限度。如： N2(g)+O2(g) 2NO(g)
Kc=1×10-30 (298K) 这意味着298K时，N2和O2基本上没有进行反 应，反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完 全进行，平衡时NO实际上全部分解为N2和O2。
2a 0
0.5 2g-4m
(g-m)a
[例3] 在一个盛有催化剂容积可变的密闭容 器中，保持恒温、恒压，进行以下反应： N2 +3H2 2NH3 。已知加入1molN2和 4molH2时达到平衡后生成amol NH3 (见下表“已 知”项)。在相同温度、压强下，保持平衡时各 组分的体积分数不变。对下列编号①～③的 状态填写表中的空白。
所以常温下用此反应固定氮气是不可能 的。因此没有必要在该条件下进行实验，以 免浪费人力物力。
某温度时下面反应的Kc=36
2 SO2 + O2
起始浓度(mol/L) 1、起始浓度(mol/L) 起始浓度(mol/L) 2、起始浓度(mol/L) 3、起始浓度(mol/L) 起始浓度(mol/L) 2 0 1 1 0 0.5
[SO3] 2 [SO2] 2 [O2]
(2x) 2 = (0.4-2x) 2O2）= 80% （ α（O2）= 16% （
等效平衡及化学平衡常数
例1:在某温度下,将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入 10L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得 C(H2)=0.0080mol/L.求该反应的平衡常数 解根据题意得:
起始浓度mol/L: 平衡浓度mol/L: H2 0.01 0.0080 K= + I2 ≒ 0.01 0.0080 2HI 0 0.0040
C2(HI) C(H2)C(I2)
=0.25
定量的衡量化学反应进行的程度 3、化学平衡常数的意义：
（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物 转化率也越大。
（2）一般当K＞105时，该反应进行得基本完全。
4、利用Ｋ可判断反应的热效应 （１）若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为吸热反应
（２）若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为放热反应
2A（气）＋B（气）
3C（气）＋D（气）
达到平衡时， C的体积分数为a% 。维持容器 的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质， 达到平衡后，C的体积分数为a%是
A、3mol C+1mol D C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B
A、B
B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D
练习
将2molSO2和2molO2放入体积恒为10L的密 闭容器中，在某温度下发生反应并达平衡， 当SO2的平衡浓度为0.05mol/L时。 求： SO2的转化率 O2的平衡浓度 SO3的平衡浓度
1、恒温恒容时（同T同V） Ⅱ类：对于反应前后气体分子数不 变的可逆反应，不同的投料方式 如果根据化学方程式中化学计量 数比换算到同一边时，只要反应 物(或生成物)中各组分的物质的 量的比例与原平衡相同，则二平 衡等效。
高考化学等效平衡知识点
高考化学等效平衡知识点在化学学科中，平衡反应是一个重要的概念。
学生在高考中经常会遇到与平衡反应相关的问题，其中包括等效平衡。
本文将介绍高考化学中与等效平衡相关的知识点，包括基本概念、计算方法以及常见的例题分析。
一、等效平衡的基本概念等效平衡是指在化学反应中，考虑到反应物的种类或比例改变而得到的一个新的平衡。
这个新平衡与原平衡之间没有本质的区别，只是组分的表示方式不同。
以一个简单的例子进行说明。
假设我们有一个平衡反应：2A + 3B⇌ C + D。
这个反应的原平衡常数Kc为0.5。
如果我们将反应中的物质A和物质B的数量各自减半，即A和B的浓度都变为原来的一半，那么新得到的平衡仍然满足化学方程式，只是反应物和生成物的系数会发生变化。
新平衡的方程式可以写为：A + 3/2B ⇌ 1/4C + D。
新的平衡常数记作K'c。
这个例子中，原平衡和新平衡之间的关系可以用一个等效平衡表示。
等效平衡的写法为：A + 3/2B ⇌ 1/4C + D，K'c = Kc / 4。
二、等效平衡的计算方法在高考化学中，计算等效平衡时，需要根据给定的条件调整化学式中的系数。
通过观察等效平衡的表达式，可以得出以下计算方法：1. 当原平衡中的某个物质的量变为原来的n倍时，对应的生成物的量将变为原来的m倍。
那么等效平衡中，该生成物的系数应调整为原平衡中的m/n倍。
2. 当原平衡中的某个物质的量变为原来的n倍时，对应的反应物的量将变为原来的m倍。
那么等效平衡中，该反应物的系数应调整为原平衡中的m/n倍。
通过这两个规律，可以得到更复杂的等效平衡计算方法。
在具体计算时，可以根据化学反应方程中的物质系数和所给条件进行推导。
三、等效平衡的例题分析下面通过几个例题来进一步说明等效平衡的应用。
例题1：考虑平衡反应：2A + 3B ⇌ C + D，Kc = 0.5。
在某个实验中，将反应物B的浓度增加到原来的4倍，则新平衡中C的浓度是多少？解析：根据题目中的条件，物质B的浓度变为原来的4倍，即变为4倍的[n(B)]。
化学等效平衡的原理
化学等效平衡的原理化学等效平衡可以理解为一种化学反应过程中，存在一定数量的物质之间的相互转化，使得反应物和生成物的比例保持不变。
在化学等效平衡中，反应物的浓度与生成物的浓度之间存在一种关系，即化学等效原理。
化学等效原理是由法国化学家Guldberg和Waage于1864年提出的，也被称为Guldberg-Waage定律。
该定律描述了化学反应达到平衡时，反应物和生成物之间各组分的浓度之比的恒定关系。
化学等效原理可以通过一个简单的例子来解释。
考虑一个一般化学反应方程式：aA + bB cC + dD在反应过程中，反应物A和B的浓度分别为[C]0和[D]0，生成物C和D的浓度分别为[C]和[D]。
根据等效原理，可以得到以下关系式：[C]^c ×[D]^d / ([A]^a ×[B]^b) = K其中，K是一个常数，被称为平衡常数。
平衡常数K表示反应物和生成物浓度之间的比例关系，对于给定的反应条件（温度、压力等），K的值是恒定的。
化学等效原理的基本思想是，在反应过程中，反应物和生成物分子之间的碰撞和转化是双向的，即反应可以从反向进行。
当反应开始时，反应物浓度较高，反向反应速率较快；随着反应的进行，反向反应速率逐渐减小，正向反应速率逐渐增加，直到反应速率相等，达到平衡。
那么，为什么平衡会发生呢？这涉及到反应的驱动力和反应的速率的关系。
当反应发生时，系统会趋向于减少自由能，即增加系统的稳定性。
在反应过程中，当实验条件（温度、压力等）不变时，反应前后系统的自由能之差保持不变。
在达到平衡时，反应物和生成物的自由能之差最小，系统的稳定性最高。
此时，正向反应和反向反应的速率相等，反应物和生成物浓度之间的比例关系达到恒定。
当系统处于平衡时，对外观察到的是反应物和生成物浓度不再发生明显的变化，但实际上，在微观层面中，反应仍在进行，正向反应和反向反应仍在相互转化，只是速率相等而已。
平衡常数K是一个通过实验测量得到的物理常数，在相同的温度和压力条件下不变。
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2、利用K进行简单计算
例如：在温度、体积1L的密闭容器中
CO + H2O CO2+ H2 已知：K=5 始1：1mol 1mol 0 0
始2: 0
0 1mol 1mol
计算两种情况之下达到平衡时各物质的物质的量？
在相同的条件下，可逆反应无论从 正反应开始还是从逆反应开始，还 是从既有反应物又有生成物开始， 达到的化学平衡状态是相同的，平 衡混合物中各组成物质的百分含量
B. 1molB+2molC+1molD
C. 1molA+1molB
D. 1molA+4molB+4molC+2molD
保持不变，也就是等效平衡。
例如：在一定条件下：（定T、V）
对于： 2SO2 + O2
2SO3
起始：A 2mol 2 mol 0
起始：B 0
1mol 2mol
起始：C 1mol 1.5 mol 1mol
（换算成同一半边的物质后，相当于）
起始：A： 2 2 0
起始：
A.2mol C
B.3mol C C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol C
例3、在一定温度下保持压强相等的密闭容器中，
充入1molA、2molB发生A+B 2C+D，达到平
衡时A的含量为w，下列物质组合充入该容器中，
A的含量仍为w的是（
） BD
A. 2molC+1molD
(2012·江苏高考)温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。 反应过程中测定的部分数据见下表：
C．相同温度下，起始时向容器中充入1. 0 mol PCl5、0. 20 mol PCl3 和0. 20 mol Cl2，反应达到平衡前v(正)>v(逆)
反应前后气体体积无变化 的可逆反应（等体反应）
恒温 恒压
建立方法
归边折算数值相等 归边折算数值成比例 归边折算数值成比例
例1 有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) 3C(g) + D(g)达到平衡时，C 的浓度为Wmol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列 四种方法改变起始物质，达平衡时C的浓度仍为Wmol/L
折算后数
值完全相
同
例如：在一定条件下：（定T、V）
对于： 2HI(g) H2(g) +I2(g)
起始：A 2
10
起始：B 0 起始：C 1
2 1折算后数值成比例
1.5 0.5
(换算成同一半边的物质后，相当于) 起始：A 0 2 1 起始：B 0 2 1 起始：C 0 2 1
例如：在一定条件下：（定T、P）
化学平衡常数与等效平衡
化学平衡常数
（1） （2）可用浓度表示的粒子如溶液中的粒子、气体
分子写进平衡常数表达式 （3）K与c、P等无关，只与T相关
（4）对于放热反应，温度升高，K值减小；对于 吸热反应，温度升高，K值增大
（5）反应进行得越完全，K值越大；
化学平衡常数应用
1、判断平衡移动方向
当Qc=K时：反应达到平衡，v(正)=v(逆) 当Qc<K时：反应正向移动， v(正)>v(逆) 当Qc>K时：反应逆向移动， v(正)<v(逆)
对于： 2SO2 + O2
2SO3
起始：A 2mol 1 mol 0
起始：B 0 起始：C 2mol
0 折2算mo后l 数值成比例
1mol 2mol
（换算成同一半边的物质后，相当于）
起始：A： 2 1 0
起始：B： 2 1 0
起始：C： 4 2 0
等效平衡建立方法
外界 条件
反应特点
恒温 恒容
反应前后气体体积有变化 的可逆反应（变体反应）
的是（ DE ）A．4mol A + 2mol B
B．2mol A + 1mol B + 3mol C + 1mol D
(2+2)molA+(1+1)molB
C．3mol C + 1mol D +1mol B 2molA +(1+1)molB
D．3mol C + 1mol D 2molA+1molB
E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
(1+1)molA+ (0.5+0.5)molB
例2、在固定体积的密闭容器内，加入2mol A、 1mol B，发生反应：A(气)+B(气) 2C(气)达 到平衡时，C的质量分数为W。在相同(T、V) 条件下，按下列情况充入物质达到平衡时C的