化学等效平衡

化学等效平衡等效平衡问题：对于同一可逆反应，在同一相同条件下，无论反应是从正反应开始、还是从逆反应开始或从中间态开始，以一定的配比投入物质，则可以到达相同的平衡状态。

例如，在同一相同条件下：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)配比1〔单位mol〕： 1 3 0配比2〔单位mol〕：0 0 2配比3〔单位mol〕：0.5 1.5 1以上3种配比投入物质，可以到达相同的平衡状态。

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、质量分数等〕均相同.一、等效平衡概念在一定条件〔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、质量分数等〕均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。

注意：〔1〕外界条件相同：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，各组份的浓度、物质的量、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，就到达相同的平衡状态。

二、等效平衡的分类和判断方法〔一〕：恒温、恒容条件下对反应前后气体分子数发生变化的反应〔即△V≠0的体系〕：判断方法：极值等量即等效恒温、恒容时，根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时，反应物〔或生成物〕中同一组分的物质的量完全相同，则互为等效平衡。

此时一般不考虑反应本身的特点，计算的关键是换算到同一边后各组分要完全相同。

特点：两次平衡时各组分的百分含量、物质的量、浓度均相同〔全等平衡〕.【例1】定温定容下，可逆反应N2(g) +3H2(g)2NH3(g)按以下四种不同投料方式到达平衡后，N2的体积分数都相等，请填写下面的空格。

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡时n〔NH3〕/mol 起始量〔投料1〕/ mol： 1 3 0 a等效于〔投料2〕/ mol：0等效于〔投料3〕/ mol：4/3等效于〔投料4〕/ mol： a b ca、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〕：、。

〔二〕：恒温、恒容条件下对反应前后气体分子数不发生变化的反应〔即△V=0的体系〕：判断方法：极值等比即等效恒温、恒容时，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计量系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相同，即互为等效平衡。

此时的反应特点是无体积变化，计算的关键是换算到同一边后各组分只需要物质的量之比相同即可。

特点：两次平衡时各组分的百分含量相同，但物质的量、浓度按比例变化〔等比平衡〕.【例2】定温定容下，可逆反应H2(g) + I2(g)2HI(g)按以下四种不同投料方式到达平衡后，H2的体积分数都相等，请填写下面的空格。

H 2(g) + I 2(g) 2HI(g) 平衡时n 〔HI 〕/mol起始量〔投料1〕/ mol ： 1 2 0 a等效于〔投料2〕/ mol ： 0 1等效于〔投料3〕/ mol ： 0 1等效于〔投料4〕/ mol ： a b ca 、b 、c 取值必须满足的一般条件是 。

练习：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：)g (Br )g (H 2 )g (HBr 2 已知加入1mol H 2和2mol Br 2时，到达平衡后生成a molHBr 〔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，对以下编号①～③的状态，填写下表中的空白。

判断方法：极值等比即等效在恒温恒压时，可逆反应以不同的投料方式进行反应，如果根据化学方程式中计量系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相同，即互为等效平衡。

特点：两次平衡时各组分的百分含量、浓度相同，但物质的量按比例变化〔等比平衡〕.【例3】在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)。

已知加入1molN 2和4molH 2时，到达平衡后生成amol ，在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。

请填写下面的空格。

N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) 平衡时n 〔NH 3〕/mol起始量〔投料1〕/ mol ： 1 4 0 a等效于〔投料2〕/ mol ： 1.5 6 0等效于〔投料3〕/ mol ： 1等效于〔投料4〕/ mol ： m g 〔g≥4m 〕【例4】在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)。

已知加入1molN 2和3molH 2时，到达平衡后生成amol ，在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。

请填写下面的空格。

N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) 平衡时n 〔NH 3〕/mol起始量〔投料1〕/ mol ： 1 3 0 a等效于〔投料2〕/ mol ： 2 6等效于〔投料3〕/ mol ： 1等效于〔投料4〕/ mol ： a b ca 、b 、c 取值要满足的条件是：由上述讨论可知，最初投料方式与化学方程式计量系数比不一致时，各投料方式中的结果都是唯一值，而如果最初投料方式与化学方程式计量系数比一致时，各投料方式中的结果不一定是唯一值。

练习：1、〔2003年江苏卷〕Ⅰ:恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A(g)+B(g) C(g)(1)假设开始时放入1molA 和1molB ，到达平衡后，生成a molC ，这时A 的物质的量起始状态时物质的量 n （mol ） H 2 Br 2 HBr 平衡时HBr 的物质的量n （mol ） 已知 编号 1 2 0 a ① 2 4 0 ② 1 0.5a ③ m g(g ≥2m)为mol(2)假设开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为mol(3)假设开始时放入x molA、2 molB和1 molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，则x＝mol，y＝mol。

平衡时，B的物质的量。

甲：大于2mol 乙：等于2mol丙：小于2mol 丁：可能大于、等于或小于2mol做出此判断的理由是(4)假设在(3)的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后C的物质的量分数是。

Ⅱ：假设维持温度不变，在一个与〔Ⅰ〕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1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。

将b与(1)小题中的a进行比较。

甲：a＜b 乙：a＞b丙：a＝b 丁：不能比较a和b的大小做出此判断的理由是。

2、(2007年高考理综四川卷)向某密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g)，发生反应：CO＋H2O(g)催化剂高温CO2＋H2。

当反应到达平衡时，CO的体积分数为x。

假设维持容器的体积和温度不变，超始物质按以下四种配比充入该容器中，到达平衡时CO的体积分数大于x的是( )(A)0.5 mol CO＋2 mol H2O(g)＋1 mol CO2＋1 mol H2(B)1 mol CO＋1 mol H2O(g)＋1 mol CO2＋1 mol H2(C)0.5 mol CO＋1.5 mol H2O(g)＋0.4 mol CO2＋0.4 mol H2(D)0.5 mol CO＋1.5 mol H2O(g)＋0.5 mol CO2＋0.5 mol H23、在密闭容器中，加入3mol A和1mol B，一定条件下发生反应3A〔g〕＋B〔g〕2C〔g〕＋D〔g〕，达平衡时，测得C的浓度为w mol/L，假设保持容器中压强和温度不变，重新按以下配比作起始物质，到达平衡时，C的浓度仍然为w mol/L的是A 6mol A＋2molB B 1.5mol A＋0.5mol B＋1mol C＋0.5mol DC 3mol A＋1mol B＋2mol C＋1molD 2mol C＋1mol D4、一定温度下可逆反应：A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g)；△H＜0。

现将1mol A和2mol B加入甲容器中，将4mol C和2mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均到达平衡状态〔如图1所示，隔板K不能移动)。

以下说法正确的选项是图1 图2 图3A 保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1mol A和2mol B，到达新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍B 保持活塞位置不变，升高温度，到达新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增大C 保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，到达新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍D 保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示〔t3前的反应速率变化已省略〕转化率练习题平衡转化率＝假设要求某一时刻的转化率只要把平衡时的反应物浓度〔或物质的量〕改为某一时刻的反应物浓度〔或物质的量〕即可。

1、在一容积可变的密闭容器中，通入1molX和3molY，在一定条件下发生如下反应：X(g)+3Y(g) 2Z(g)，到达平衡后，Y的转化率为a%，然后再向容器中通入2molZ，保持在恒温恒压下反应，当到达新的平衡时，Y的转化率为b%。

则a与b的关系是〔〕A．a＝b B．a＞b C．a＜b D．不能确定2、10.在体积可变的密闭容器中，反应mA〔气〕+nB〔固〕pC〔气〕到达平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。

以下说法中，正确的选项是〔〕A．〔m+n〕必定小于P B．〔m+n〕必定大于P C．m必定小于P D．n必定大于p3、一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应：xA(气)+yB(气) nC(气)，到达平衡后，测得A气体的浓度为。

保持温度不变将容器的容积扩大1倍，再达平衡时，测得A气体的浓度为，则以下表达中正确的选项是〔〕A、x+y<nB、该化学平衡向右移动C、B的转化率增大D、C的体积分数减小4、一定温度下，在一个体积可变的密闭容器中加入2 molH2和2 molN2，建立如下平衡：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)相同条件下，假设向容器中再通入1 mol H2和，1 molN2又到达平衡．则以下说法正确的选项是〔〕A．NH3的百分含量不变B．N2的体积分数增大C．N2的转化率增大D．NH3的百分含量增大5、某温度下的密闭容器中发生如下反应：2M(g)+N(g) 2E〔g〕，假设开始时只充入2 mol E(g),达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；假设开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体，则达平衡时M的转化率为〔〕A．20% B.40% C.60% D.80%第1题图第2题图 第4题化学平衡图象1、在密闭容器,一定条件下进行反应,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)假设增大压强或升高温度,重新到达平衡,变化过程均如下图,则对该反应表达正确的选项是( )A 、 正反应是吸热反应B 、逆反应是吸热反应C 、m+n>p+qD 、m+n<p+q2、600℃，A ．B ．C 三种气体在密闭容器中，浓度变化情况如下图，仅从图上分析不能得出有关A 的结论的是( )A 、A 是反应物B 、前4分钟，A 的分解率是0.1mol/(L.min)C 、4分钟后，假设升高温度，A 的转化率增大D 、4分钟后，假设增大压强，A 的转化率减小3、对于可逆反应，A 2(g)+3B 2(g) 2AB 3〔g 〕,△H<0〔正反应放热〕，以下图像不正确的选项是( ) 4、可逆反应2A+B2C 〔g 〕△H<0；，随温度变化气体平均相对分子质量如下图，则以下表达正确的选项是 A 、A 和B 可能都是固体B 、A 和B 一定都是气体C 、假设B 为固体，则A 一定是气体D 、A 和B 可能都是气体5、已知某可逆反应在密闭容器中进行： A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)〔放热反应〕，图中曲线b 代表一定条件下该反应的过程，假设使曲线b 变为曲线a ，可采取的措施是A 、增大A 的浓度B 、缩小容器的容积C 、加入催化剂D 、升高温度 第5第6题第10题图 第8题图 第7题图6、今有X 〔g 〕+Y(g) 2Z(g); △H<0从反应开始经过t 1后到达平衡状态,t 2 时由于条件改变,平衡受到 破坏,在t 3时又到达平衡,据右图答复:从t 2→t 3的曲线变化是由哪种条件引起的〔 〕A 、增大X 或Y 的浓度B 、增大压强C 、增大Z 的浓度D 、升高温度 7、由可逆反应绘出图像如图，纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量，以下对该反应的判断正确的选项是 〔 〕A 、反应物中一定有气体B 、生成物中一定有气体C 、正反应一定是放热反应D 、正反应一定是吸热反应 8．在密闭容器中进行以下反应：M(g) + N(g) R(g) + 2L 此反应符合右图，以下表达正确的选项是〔 〕A ． 正反应吸热 ，L 是气体B ．正反应吸热， L 是固体C ．正反应放热 ，L 是气体D ．正反应放热 ，L 是固体或液体9、反应mA(s) + nB(g) eC(g) + fD(g)反应过程中，当其它条件不变时，C 的百分含量〔C%〕和压强〔P 〕的关系如图，以下表达正确的选项是A 、 到达平衡后，加入催化剂，则C%增大B 、到达平衡后，假设升温，平衡左移C 、化学方程式中n>e +fD 、到达平衡后，增加A 的量有利于平衡右移10、在其它条件一定时，图中曲线表示反应2NO(g) + O 2(g)2NO 2(g)(吸热反应)达平衡时NO 的转化率与温度的关系，图上标有A 、B 、C 、D 、E 点，其中表示未达平衡状态且V 正＞V 逆的点是A 、A 或EB 、B 点C 、C 点D 、D 点 第9题。