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1、等效平衡问题小结一、定义：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，各组分的百分含量（体积分数、物质的量分数、质量分数）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。等同平衡：若不仅各组分的物质的量分数对应相等，而且其物质的量也对应相等，则两平衡互为等同平衡。等同平衡可视为等效平衡的一种特殊情况。二、记住三种情况：w.w.w.k.s.5.u.c.o.mI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V0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
2、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。等压等容反应前后体积变化了（V0）等效平衡等同平衡反应前后体积没变（V=0）等效平衡等效平衡在等容且V0情况下，只能有等同平衡，不能有一般的等效平衡；在其它情况下，可以有一般的等效平衡，也可以有等同平衡。三、经验总结：1、使用勒沙特列原理时要注意两点：其一是平衡的移动不会完全弥补外界条件的改变，例如：有a、b两个极易导热的密闭容器，a保持容积不变，b中的活塞可上下移动，
3、以保持内外压强相等。在相同条件下将3mol A，1mol B分别同时混合于a、b两容器中，发生反应：3A(g)B(g)2C(g)D(g)，达到平衡时，a中A的浓度为M mol/L。C的浓度为N mol/L，b中A的浓度为m mol/L，C的浓度为n mol/L，则M_m；N_n（填、无法比较）答案是： 解析： b中正反应更彻底，b的体积又小于a,所以Nn，这很正常；但为什么Mm呢？设想原来b中A浓度为m，然后将其拉到a体积，m变小引起逆反应加快，但其不能完全弥补m的减小 ，所以Mm。其二浓度是考虑问题的核心，而不是体积，例如：例1:某温度下,在一密闭容器中充入3molA和1molB进行如下反应
4、：3A（g）+B（g）2C（g）+D（g），达平衡后A的转化率为x，若改变下列条件 1)恒温恒容充入氦气(2)恒温恒压充入氦气,判断在上述两种情况下平衡是否移动？若平衡发生移动，则达到新平衡后A的转化率如何改变？解析：(1)恒温恒容时充入氦气,虽然反应体系总压强增大,但容器体积不变,A、B、C、D各物质的浓度均不变，正、逆反应速率不变，平衡不移动。(2)保持压强不变充入氦气，导致容器体积增大，各物质浓度同等倍数地减小，若不向容器中充入氦气（此处用了下面要讲的假设法），则只要减小外界压强同样可使容器体积增大，从而将恒温恒压充入氦气转换为减小压强，根据勒沙特列原理,平衡向气体体积扩大方向（逆反应方
5、向）移动，则A的转化率减小。2、都化为反应物来比较（极限转换法）：解等效平衡的题，有一种基本的解题方法极限转换法。例. 在1L密闭容器中加入2molA和1molB，在一定温度下发生下列反应：2A(g)B(g) 3C(g)D(g)，达到平衡时容器内D的百分含量为a%。若保持容器体积和温度不变，分别通入下列几组物质达到平衡时容器内D的百分含量也为a%的是A3molC和1molD B2molA、1molB和3molCC4molC和1molD D1.9molA、0.95molB、0.15molC和0.05molD【答案】 AD【解析】用“极限转换法”作出判断，将各选项中的物质的量换算成从正反应开始时A
6、和B的物质的量。 2A(g) B(g) 3C(g) D(gA起始/mol0031转换后/mol2100B起始/mol2130转换后/mol2130C起始/mol0041转换后/mol2110D起始/mol1.90.950.150.05转换后/mol21003、假设法：对于等容情况，可以假设为先等压，然后再变回原来的体积，这样来分析；等容时，料加倍，相当于体积减半，等压时，料加倍，相当于两个相同的平衡体系合在一起，没变化；例如：例1：在相同体积的容器A和B内分别加入2mol SO2和2mol O2。若A为恒容，B为恒压。当二者到达平衡状态时A内SO2的转化率为P%， B容器内SO2的转化率为Q%
7、APQ BPQ CPQ D无法比较解析： 通过分析2SO2+O22SO3知道,反应后A容器内的压强降低,B容器内压强不变。我们可以假设A先恒压，那么此时A与B就是完全一样的等效平衡，然后对A进行降压，平衡向左移动，SO2的转化率降低，从而得出PQ的结论。B例2：在一恒温恒容的密闭容器中，发生如下反应：2A（g）+B（g）nC（g）、若在容器中充入2molA和1molB作为起始物质，达平衡后C的体积分数为X。、若在达到平衡后,再在容器中充入2molA和1molB，平衡向_移动,达到新平衡后C的体积分数为Y,则：（1）当n3时XY（比较大小）（2）当n3时XY（3）当n3时XY解析：平衡A、B起始
8、浓度均为平衡的2倍；若仍以中2molA和1molB作为起始物质，只需将容器体积压缩至原来的一半，A、B浓度同样增大到原来的两倍，从而将浓度的变化转换为压强的变化，根据勒夏特列原理：（1）当n3时增大压强，平衡向逆反应方向移动则XY（2）当n3时增大压强，平衡不移动XY（3）当n3时增大压强，平衡向正反应方向移动则XY4、三行法解题：例1、在一定温度下，把2体积N2和6体积H2通入一个容积不变的容器中，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：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m（1）保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表初始加入的
9、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：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。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_。【答案】 化学反应：2 6X 3x 2x A=1 b c=2 1 3平衡时： 1.5 4.5 1 X+3x-2x=8-1所以 x=0.5，进而得出C=1，所以，。四、三种情况下解题举例（第一部分）：（I类）同T、V，V0，建立等效平衡的条件是：反应物投料量相当。1. 在1L密闭容器中加入2molA和1molB，在一定温度下发生下列反应：2A(g)B(g) 3
10、C(g)D(g)，达到平衡时容器内D的百分含量为a%。若保持容器体积和温度不变，分别通入下列几组物质达到平衡时容器内D的百分含量也为a%的是A3molC和1molD B2molA、1molB和3molCC4molC和1molD D1.9molA、0.95molB、0.15molC和0.05molD2. 在t时，向2L密闭容器中放入1molA和1molB，发生反应：A(g)+B(g) C(g)+2D(g)，平衡时C的含量为m%，保持其他条件不变，若按下列配比放入容器中达到平衡时，C的含量仍为m% 的是 A2molA和1molB B2molD和A、B、C各1molC1molC和2molD D1mo
11、lC和1molD3. 在一个固定体积的密闭容器中，加入2mol A和1mol B，发生反应：2A(g)B(g) 3C(g)D(g) 达平衡时，C(C)W mol/L。若维持容器内体积和温度不变，按下列四种配比作起始物质，达平衡后，C浓度仍为W mol/L的是 A1mol A0.5mol B1.5mol C0.5 D B2mol A1mol B3mol C1mol DC3mol C1mol D1mol B D3mol C1mol D4. 在1L密闭容器中通入2mol NH3，在一定温度下发生下列反应：2NH3N2 + 3H2，达到平衡时容器内N2的百分含量为a%，若维持容器的体积和温度不变，分别
12、通入下列几组物质，达平衡时,容器内N2的百分含量也为a%的是 A3mol H2和1mol N2 B2mol NH3和1mol N2 C2mol N2和3mol H2 D0.1mol NH3,0.95mol N2和2.85mol H2 5. 将2.0 mol SO2气体和2.0 mol SO3气体混合于固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，达到平衡时SO3为n mol。在相同温度下，分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时SO3等于n mol的是A1.6 mol SO20.3 mol O20.4 mol SO3 B4.0 mol SO21
13、.0 mol O2C2.0 mol SO21.0 mol O22.0 mol SO3 D3.0 mol SO21.0 mol O21.0 mol SO3【答案】1. 【答案】 AD【解析】 此题属等效平衡中的第一种情况，T、V一定且mnpq，用“极限转换法”作出判断，将各选项中的物质的量换算成从正反应开始时A和B的物质的量。 2A(g) B(g) 3C(g) D(gA起始/mol0031转换后/mol2100B起始/mol2130转换后/mol2130C起始/mol0041转换后/mol2110D起始/mol1.90.950.150.05转换后/mol21002. C3. AD w.w.w.k.s.5.u.c.o.m4. A、D。【解析】这是一个“等效平衡”题。首先判断等效平衡的类型为等温等容下的等效平衡，平衡等效的条件是“反应物的投料相当”。投料相当如何体现在具体的物质当中呢？我们可以采用“一边倒”的极限法。凡能与起始时反应物2molNH3相同的,都可以得到N2的百分含量也为a%,即为等效平衡。根据方程式2NH3 N2 + 3H2分析: A. 将3molH2和1molN2完全转化
