5等效平衡和转化率5

等效平衡与转化率
难点：等效平衡的理解
重点：等效平衡的应用
常温常压下，反应的三种起始情况如下，得到的平衡状态相同（实验结论）
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
A 2mol 1mol 0mol
B 0mol 0mol 2mol
C 0.5mol 0.25mol 0.5mol
相同条件下，同一反应体系，不管从开始，还是从开始，或正逆反应同时开始，只要投入，建立起的平衡状态都是相同的。

即：平衡的建立与过程无关！
一、等效平衡: 相同的条件下、同一可逆反应，不同的投料方式、建立起来的各个平衡状态，只要各自平衡状态中某一组分百分含量相等。

则这些平衡状态等效。

它们这些平衡状态之间互为等效平衡状态，简称等效平衡。

注意：我们所说的“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”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；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。

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几种：
1. 定温、定容条件下的等效平衡：
①化学反应前后气体分子数改变的等效平衡。

满足条件：
②化学反应前后气体分子数不变的等效平衡。

满足条件：
2. 定温、定压条件下的等效平衡。

应满足的条件：
题型1：一般可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡
例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＋1molD
C．3molC＋1molD＋1molB D．3molC＋1molD
题型2：反应前后气体体积不变的可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡
例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 的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是（）
A．m>n B．m<n C．m=n D．无法比较
题型3：可逆反应在恒温、恒压条件下建立等效平衡
例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。

已知加入1mol N2和4mol H2时，达到平衡后生成a mol 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，填写表中空白。

22
应：2SO2＋O22SO3并达到平衡。

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p%，则乙容器中SO2的转化率为（）
A．等于p% B．大于p% C．小于p% D．无法判断
2、在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应：
2A（g）+2B（g）3C（g）+D（g）
达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L，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的浓度仍是1.2mol/L的是
A．3mol C+1mol D B．1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D
C．1mol A+0.5mol B+1.5mol C D．4mol A+2mol B
3、在一个容积固定的密闭容器中充入1molHI，建立如下平衡：H2（g）+I2 （g）2HI（g），测得HI的转化率为a%。

其他条件不变，在上述平衡体系中再充入1molHI，待平衡建立时HI的转化率为b%，则a、b的关系为（）
A．a>b B．a<b C．a=b D．无法确定
4、一个真空密闭恒容容器中盛有1molPCl5，加热到200℃发生如下反应：
PCl 5（g ）
PCl 3（g ）+Cl 2（g ），反应达到平衡时，混合气体中PCl 5，所占体积分数为M%，。

若同一温度的同一容器中，最初投入2 molPCl 5，反应达平衡时，混合气体中PCl 5，所占体积分数为N%。

则M 和N 的关系是 （ ）
A ． M>N
B ．M=N
C ．M < N
D ．无法确定
5、有两个密闭容器A 和B ，A 容器内有一个移动的活塞能使容器内保持恒压，B 容器能保持恒容。

起始时向这两个容器中分别充入等量的体积比为2：1的SO 2和O 2的混合气体，并使A 和B 的容积相等。

在保持4000
C 的条件下使之发生如下反应：2 SO 2+O 2
SO 3。

（1）达到平衡时所需要的时间A 容器比B 容器 ，A 容器中SO 2
的转化率比B 容器 。

（2）达到（1）所述平衡后，若向两容器中通入数量不多的等量氩气，A 容器化学平衡 移动，B 容器化学平衡 移动。

（3）达到（1）所述平衡后，若向两容器中通入等量的原反应气体，达到平衡时，A 容器SO 3物质的量分数 ；B 容器中SO 3的物质的量分数 。

（填增大、减小、不变）
三、转化率 1、定义：
2、平衡移动过程中转化率的变化
（1）压强、温度引起的平衡移动、从而引起转化率的变化：
（2）“舍己为人”
（3）当投料之比等于计量系数之比时：各个反应物转化率 练习：1.实例分析（1）2232()()2()0SO g O g SO g H ＜ （2）2242NO g N O g （）（）
（3）22I g +H g HI g （）（）2（）
例题：（江苏卷）．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得
反应达到平衡时的有关数据如下（已知223N (g)3H (g)2NH (g)+= 92.4H ∆=-kJ·mol 1
-）
下列说法正确的是 A ．132c c > B ．92.4a b += C ．232p p < D ．13αα1+<
练习：3.（2011·全国卷I·8）在容积可变的密闭容器中，2mol 2N 和8mol 2H 在一定条件下反应，达到平衡时，2H 的转化率为25％，则平衡时氨气的体积分数接近于 A.5％ B.10％ C.15％ D.20％。