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关于等效平衡的归类解析一、等效平衡的概念在一定条件下，可逆反应只要起始浓度相当，无论经过何种途径，但达到化学平衡时，只要同种物质的体积分数相同，这样的平衡称为等效平衡。对于同一个可逆反应，在相同的条件下（恒温恒容或恒温恒压），不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，或从正反应和逆反应同时开始，都可以建立同一平衡状态。即化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。这就是“等效平衡”。如何判断呢？可根据两种不同情况而定。 二、等效平衡规律： 1、恒温恒容时：此时各不同的起始状态，可以把一边“归零” 通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边物质的物质的量，如果数值与原平衡相同，则两平衡等效。举例说明：恒温恒容时，判断哪些是等效平衡？ （ ） N2 + 3H2 2NH3 A. 2mol 6mol 0mol B. 0mol 0mol 4mol C. 0.5mol 1.5mol 1mol D. 1mol 3mol 2mol2、恒温恒压时（即体积可变）：此时各不相同的起始状态，也可以把一边“归零”换算成同一半边，只要各物质的物质的量之比相同，则两平衡等效。举例说明：恒温恒压时，判断哪些是等效平衡？（ ） N2 + 3H2 2NH3 A. 2mol 6mol 0mol B. 0mol 0mol 4mol C. 0.5mol 1.5mol 1mol D. 1mol 3mol 2mol同样，把这四种起始状态的生成物的物质的量都“归零”，全部换算成反应物。结果发现N2与H2 的物质的量之比均为1 ：3 ，因为压强不变，体积可变，故均属于等效平衡。三、几例等效平衡的解析：1、恒温恒容下的非等体积反应：【例1】在一定温度下,把2摩SO2和1摩O2通入一个固定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2+O2 2SO3,当此反应进行到一定程度时,反应混和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(摩).如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同.请填写下列空白: (1)若a=0,b=0,则c= .(2)若a=0.5,则b= 和c= .(3)a、b、c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): .2、恒温恒容条件下的等体积反应：【例3】在一个盛有催化剂的固定容积的密闭容器中，保持一定的温度，进行以下反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)，已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr，在相同条件下，保持平衡时各组分的物质的量分数不变，对的状态，填写表中空白。编号起始状态物质的量平衡HBr物质的量H2Br2HBr120a240 10.5amn(n2m) 3、恒温恒压条件下的非等体反应：【例2】在一个盛有催化剂的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N2+3H2 2NH3，已知加入1molN2和4molH2时，达到平衡后生成amolNH3，在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变，对的状态，填写表中空白。编号起始状态物质的量平衡NH3物质的量N2H2NH3140a1.56010.5amn(n4m)四、一例等效平衡题的巧解：【例4】在537、1.01105Pa时，往容积可变的密闭容器中充入2mol SO2、1molO2，此时容器的体积为200L。向容器中加入催化剂（固体）并保持恒温恒压，发生反应： 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡时，平衡气体中SO3的体积分数为0.91。试回答下列问题：工业上二氧化硫的催化氧化采用常压而不采用高压的原因是： 。 保持上述温度和压强不变，若向容器中只充入2molSO3并加入固体催化剂。则平衡时，SO2的体积分数是 ，容器的体积为 。温度仍保持537，容器体积保持200L不变（恒容）。充入amol SO2、bmolO2，并加入固体催化剂，反应达平衡时，SO3的体积分数仍为0.91，体系压强为1.01105Pa。若a:b=2:1，则a= 。归纳总结二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果：1、恒温、恒容下对于气态物质反应前后分子数变化的可逆反应等效平衡的判断方法是: 使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的物质的量是否对应相等。产生结果：各组分百分量、n、c均相同2、恒温、恒容下对于气态物质反应前后分子数不变化的可逆反应等效平衡的判断方法是: 使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的物质的量比是否相等。产生结果：各组分百分量相同，n、c同比例变化 3、恒温、恒压下等效平衡的判断方法是: 与可逆反应气态物质的化学计量数无关,使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的物质的量比是否相等。产生结果：各组分百分量、c相同，n同比例变化 等效平衡小结条件等效条件结果恒温恒容(n(g)0) 投料换算成相同物质表示时数量相同两次平衡时各组分百分量、n、c均相同 恒温恒容(n(g)=0) 投料换算成相同物质表示时比例相同两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化 恒温恒压 投料换算成相同物质表示时比例相同两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化 反馈练习：1某温度下，在一容积可变的容器里，反应2A(g) B(g) + 2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol。在保持温度和压强不变的条件下，下列说法正确的是A.充入1mol稀有气体氦（He），平衡将向正反应方向移动B.充入A、B、C各1mol，平衡将向正反应方向移动C.将A、B、C各物质的量都减半，C的百分含量不变D.加入一定量的A气体达平衡后，C的百分含量一定增加2.在一定温度下，向密闭容器中充入1.0molN2和3.0molH2，反应达到平衡时测得NH3的物质的量为0.6mol。若在该容器中开始时充入2.0 molN2和6.0molH2，则平衡时NH3的物质的量为 （ ）A.若为定容容器，n(NH3)=1.2mol B.若为定容容器，n(NH3)1.2molC.若为定压容器，n(NH3)=1.2mol D.若为定压容器，n(NH3)1.2mol3.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( )A.1.6 mol SO20.3 mol O20.4 mol SO3 B.4.0 mol SO21.0 mol O2C.2.0 mol SO21.0 mol O22.0 mol SO3 D.3.0 mol SO20.5 mol O21.0 mol SO34.体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2+O2 2SO3，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（ ） A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.无法判断 5.某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时，A、B 和C的物质的量分别是4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是 （ ） A、均减半 B、均加倍 C、均增加1mol D、均减少1mol6.将2molA和1molB充入一个密闭容器中，在一定条件下发生：2A（g）+B（g）xC(g)达到平衡，测得C的物质的量分数为c%；若开始充入容器中的是0.6molA，0.3molB和1.4molC， 达平衡时C的物质的量分数仍为c%，则x的值可能为（ ）A、2 B、3 C、4 D、57已知反应3A(g)+2B(g) C(g)+4D(g)；H0，下图中a、b表示一定条件下，D的体积分数随时间t的变化情况。若要使曲线b变为曲线a，可采取的措施是（）增大B的浓度升高反应温度缩小反应容器的体积加压加入催化剂A BCD8在下列平衡体系中，保持温度一定时，改变某物质的浓度，混合气体的颜色会改变；改变压强时，颜色也会改变，但平衡并不移动，这个反应是( )A2NOO2 2NO2 BN2O4 2NO2CBr2(g)H2 2HBr D6NO4NH3 5N23H2O9.在一密闭容器中进行下列反应：2SO2+O22SO3(g)，已知反应过程中某一 时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L,0.1mol/L，0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是( )A.SO2为0.4mol/L，O2为0.2mol/L B.SO2为0.25mol/LC.SO2，SO3均为0.15mol/L D.SO3为0.4mol/L10在一定温度下，一个固定容积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生如下反应：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)，达到平衡时，C的浓度为wmol/L。若维持容器容积和温度不变，按下列四种方法改变起始物质的用量，达到平衡后，C的浓度仍为wmol/L的是A4mol/LA+2mol/LB B1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC3molC+1molD+1molB D3molC+1molD11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（ ）A. 2molC+1molD B. 1molB+2molC+1molDC. 1molA+1molB D. 1molA+4molB+4molC+2molD12.在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入某固定容积的密闭容器中，在催化剂存在下发生反应2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g），当反应达到平衡时，反应混合物中SO3的体积分数为91%，现维持容器内温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2、SO3的物质的量，若达到平衡时，SO3的体积分数仍为91%，则a、b、c的值可以是下列各组中的（ ） A.2、1、2 B.0、0、1 C.1、0.5、1 D.1、0.5、213.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。在相同条件下，按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W的是（ ）A.2mol C B.3mol C C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol C14.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，在5000C，1个标准大气压下，进行6次实验，实验时的有关物质的起始浓度数据如下，其中达到平衡时属于等效平衡的体系有 编号SO2O2SO32aa0002aa0.5aa4a2a00a3aa0.5a3a15.在一定温度下，把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通。容器中发生以下反应：N2+3H22NH3，正反应是放热反应。若达到平衡后，测得混合气体的体积为7体积，据此回答下列问题：(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，反应达到平衡时，各物质的百分含量与上述平衡时完全相同，那么：若a1,c2，则b，在此情况下，反应起始时将向进行； 若需规定起始时反应向逆反应方向进行，则c的范围是。(2)在上述容器中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是 。（选）16.在一个容积固定的反应器中，有一个可左右滑动的隔板，两侧分别进行如图所示的可逆 反应。各物质的起始加入量如下：A、B、C均为4.0mol，D为6.5mol，F为2.0mol。设E为Xmol 。当X在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且 隔板恰好处于反应器的正中位置。请填写如下空白：(1)若X4.5时，则右侧反应在起始时间(填