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第 1 页 化学等效平衡解题技巧化学等效平衡解题技巧 一、概念 在一定条件下，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“相同的平衡状态” ） 。 （1）外界条件相同：通常可以是恒温、恒容，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：无论反应从正反应方向开始，还是 从逆反应方向开始投料是一次还是分成几次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 I 类：恒温恒容下类：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物质的量与原平衡起始态相同相同。 IIII 类：恒温恒容下类：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）的物质的量的比例物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。 IIIIII 类：恒温恒压下类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，要反应物（或生成物）的物质的量的比物质的量的比 例例与原平衡起始态相同，两平衡等效。 三、例题解析 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，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。 22 OSO2 3 SO2 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 322 SOOSO、 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） 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： 已知加入 1mol H2和 2mol Br2时，达到平衡后生成 a )g(Br)g(H2)g(HBr2 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 编号的状态，填写下表中的空白。 起始状态时物质的量 n（mol） H2 Br2 HBr 平衡时 HBr 的物质的量 n（mol） 已知 编号 1 2 0 a 2 4 0 1 0.5a m g(g2m) 第 2 页 例 3：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 22 H3N 3 NH2 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： N2 2 体积 H2 6 体积 （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： 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_。 （2）在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为 6.5 体积，则可采取的措施是 _，原因是_。 例 4：（一）恒温、恒压下，在一个容积可变的容器中发生如下反应： )g(B)g(A)g(C （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）ab（乙）ab（丙）a=b（丁）不能比较 a 和 b 的大小 作出此判断的理由是_。 针对训练：针对训练： 1、在 t时，向 2L 密闭容器中放入 1molA 和 1molB，发生下列反应： 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 配比将物质放入容器中达到平衡时，C 的含量仍为 m%的是 （ ） A、2molA 和 1molB B、2molD 和 A、B、C 各 1mol C、1molC 和 2molD D、1molC 和 1molD 2 2、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 +O2 2 SO3,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 a、b、c 取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保持达到平衡时，反应混 合物中三种气体的体积分数仍和上述平衡时的完全相同。请填写下列空白： 第 3 页 若 a=0,b=0,则 c= _。 若 a=0.5,则 b= _ 和 c= _。 a、b、c 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）： _。 3、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（ ） （A）1mol A0.5mol B1.5mol C0.5 D （B）2mol A1mol B3mol C1mol D （C）3mol C1mol D1mol B （D）3mol C1mol D 4、在一恒温恒容密闭容器中，A、B 气体可建立如下平衡： 2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g) 现分别从两条途径建立平衡：. A、B 的起始量均为 2mol；. C、D 的起始量分别为 2mol 和 6mol。下列叙述不正确的是：-（ ） A、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、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，途径的 和途径体系内混合气体平均相对分子质量相同 D、达到平衡时，途径的气体密度为途径密度的 1/2 5、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 6、在一固定容积的密闭容器中充入 2molA 和 1molB，发生反应：2A(气)+B(气) xC(气), 达到平衡后，C 的体积分数为 W%。若维持容器体积和温度不变，按 0.6molA、0.3molB 和 1.4molC 为起始物质，达到平衡后，C 的体积分数仍为 W%，则 x 值为 （ ） A、1 B、2 C、3 D、4 7、在一个 1L 的密闭容器中，加入 2molA 和 1molB ，发生下述反应： 2A(g)+B(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 持容器的压强和温度不变，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（或 C 的体积分数仍是 a%）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 8、在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入 3LA 和 2LB，发生如下反应： 3A（气）+2B（气） xC（气）+yD(气) 达到平衡时，C 的体积分数为 m%。若维持温度压强不变，将 0.6LA 、0.4LB、4LC、0.8LD 作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时 C 的体积分数仍为 m%,则 X、Y 的值分别为 （ ） A x=3 y=1 B x=4 y=1 第 4 页 C x=5 y =1 D x=10 y=2 9、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.ab B.ab C.a=b D.无法确定 10、一个真空密闭恒容容器中盛有 1molPCl5，加热到 200发生如下反应： PCl5(g) PCl3 (g)+Cl2 (g) ，反应达到平衡时，混合气体中 PCl5，所占体积分数为 M%， 。若同一温度的同一容器中，最初投入 2 molPCl5，反应达平衡时，混合气体中 PCl5， 所占体积分数为 N%。则 M 和 N 的关系是 ( ) (A) MN (B) M=N (C) M N (D)无法确定 11、已知甲为恒温恒压容器，乙为恒温恒容容器。两容器中均充入 2mol SO2、1mol O2，初 始时两容器的温度体积相同。一段时间后反应达到平衡，为使两容器中的 SO2在平衡混 合物的物质的量分数相同，下列措施中可行的是 （ ） A向甲容器中充入一定量的氦气 B向乙容器中充入一定量的 SO3气体 C升高乙容器的温度 D增大甲容器的压强 12、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 SO2和 O2的混合气体，并