等效平衡专题

1、等效平衡专题一、等效平衡原理：例一定温度下密闭容器中发生反应：1L容器800C时可逆反应:C0(g)+H20(g)-C02(g)+H2(g)途径1:起始0.01mol0.01mol00平衡0.005mol0.005mol0.005mol0.005mol途径2:起始000.01mol0.01mol平衡0.005mol0.005mol0.005mol0.005mol上述两种途径，同一可逆反应，外界条件相同，通过不同的途径（正向和逆向），平衡时同种物质的物质的量相等（同种物质的含量相等）-效果相同的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

2、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二、等效平衡定义及规律：1定义：同一可逆反应当外界条件一定时，反应无论从正反应开始还是从逆反应开始，平衡时平衡混合物中同种物质的含量（体积分数或物质的量分数）相同的状态。2、规律：等效类型(1)(2)(3)条件恒温、恒容恒温、恒容恒温、恒压起始投料折算为方程式同一边物质，其量”相同折算为方程式同一边物质，其量”符合同一比例折算为方程式同一边物质，其量”符合同一比例对反应的要求任何可逆反应反应前、后气体体积相等aA（g）+bB（g）=cC（g）（a+b=c+d）任何可逆反应等效情况完全等效：各物质的

3、百分含量、浓度、物质的量均相同不完全等效：各物质的百分含量相同，但各物质的浓度、物质的量不一定相同不完全等效：各物质的百分含量相同，但各物质的浓度、物质的量不一定相同分析规律一：例1恒温恒容时,2SO2(g)+02(g)2SO3(g)途径1起始2mol1mol0途径2起始002mol途径3起始1mol0.5mol1mol途径4起始0.5mol?途径5起始amolbmolcmol问题途径2、3与1等效吗？ 途径4中02（g）和S03（g）的起始量为多少,平衡时可与途径1平衡时S03（g）的含量相同？ 途径5中a、b符合怎样的关系达到的平衡状态与1相同？练习1将2molSO2（g）和2molSO3

4、（g）混合于某固定体积的容器中，在一定条件下达平衡。平衡时S03（g）为wmol,同温下，分别按下列配比在相同体积的容器中反应，达平衡时S03（g）A2molSO2(g)+1mol02(g)B4molSO2(g)+1mol02(g)C2molSO2(g)+1mol02(g)+2molSO3(g)D3molSO2(g)+1.5molO2(g)+1molSO3(g)规律二：例2在恒温恒容条件下，发生如下反应H2(g)+I2(g)2HI(g)途径11mol1mol0途径20mol02mol途径32mol2mol0途径40mol0mol4mol上述途径与1是否等效?分析途径3可认为是同温同容时两个途径

5、1，每个都与1等效然后加压平衡不移动，所以与1等效（见图）1+11+加压途径12mol1mol0途径21mol01mol途径34mol2mol0途径43mol1mol2mol上面与途径1等效的有0练习2恒温恒容，发生反应H2（g）+12（g）图示说明2+12+1规律三：例3如果恒温恒压条件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)途径1起始2mol1mol0途径2起始4mol2mol0途径1和2是否为等效平衡?若反应为：H2(g)+12(g)'2HI(g)途径12mol1mol0途径24mol2mol0途径1和途径2是否为等效平衡?图示说明2+12+1说明化学平衡中的一个重要思想方法

6、是将等效平衡的思想运用于解决一些不等效平衡的问题，方法是：虚拟一个中间过程，如一个容器，一个隔板等，然后进行比较。三、等效平衡在解化学平衡试题中的应用：1求不同起始状态的各物质的物质的量：例如果维持温度不变，在一容积不变的容器中加入2molSO2，1mo1O2，发生下列反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），若平衡时，S03的物质的量浓度为amo1/L。如果改变开始时的投料情况，并用a表示SO2的物质的量；b表示02的物质的量；c表示SO3的物质的量，但是仍然要求平衡时SO3的物质的量浓度为amo1/L，则填写下列空格：（1）若a=0，b=0，贝Uc=；（2）若a=0.5，贝Ub=，c

7、=（3）写出a、b、c应满足的关系式（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、等效平衡的判定：例在一恒温恒压密闭容器中，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：I.A、B的起始量均为2mo1；n.C、D的起始量分别为2mo1和6mo1。下列叙述正确的是：（）A、i、n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、i、n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I的和途径n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I的气体密度为途径n的1/23、化学平衡移动方向的判断

8、：例某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+2B（g）12C（g）达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mo1、2mo1和4mo1。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整，可使平衡右移的是（）A.均减半B.均加倍C.均增加1mo1D.均减少1mo14、同一反应不同起始状态达到平衡时某物质的转化率（或体积分数）比较例体积相同的甲、乙两个容器中，甲中装有SO2和O2各1g,乙中装有SO2和O2各2g,在相同温度下发生反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），并达到平衡。在这过程中，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%

9、C、小于p%5、等效平衡知识的综合应用）D、无法判断例1、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）若开始时放入1mo1A和1mo1B,平衡后生成amo1c,这时A的物质的量为mo1。（2）若开始时放入3mo1A和3mo1B，到达平衡后，生成C的物质的量为mo1。（3）若开始时放入xmolA、2molB和1mo1C,到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymo1和3amo1，则x=mo1,y=mo1。平衡时，B的物质的量（选填一个编号）。作出此判断的理由是。（甲）大于2mo1（乙）等于2mo1（丙）小于2mo1（丁）可能大于、等于或小于2mo1。（4）若在（3

10、）的平衡混合物中再入3mo1C,等再次到达平衡后，C的物质的量是n、若维持温度不变，在一个与（1）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1mo1A和1mo1B到达平衡后生成bmo1C。将b与（1）小题中的a进行比较（选填一个编号）（甲）avb（乙）a>b（丙）a=b（丁）不能比较a和b的大小；作出此判断的理由是。练习1在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：H2(g)+B2(g)弓*2HBr(g)。已知加入1molH2和2molB2时，达到平衡后生成amolHBr(见下表)。在相同条件下，且保持平衡时各组分的质量分数不变，对下列编号的状态，填

11、写表中空白:编号起始状态/mol平衡时HBr物质的量/molH2Br2HBr已知120a24010.5amn(n>m)练习2在一定温度，容积可变的密闭容器中，加入X、丫、Z,发生反应2X(g)+Y(g)2Z(g),达平衡时，X、Y、Z的物质的量分别为6mol、3mol、6mol，若保持温度压强不变，对平衡混合物调整如下请填平衡如何移动(1)均减少一半(2)均增加2mol(3)均增加2倍(4)均减少2mol练习3在相同的温度和压强下，对反应CO2(g)，H2(g)CO(g)出0©进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：物质物质实验的量CO2H2CO

12、H2O甲1amalamal0mal0mal乙2amalamal0mal0mal丙0mal0malamalamal丁amal0malamalamal上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序为()A、乙=丁丙=甲B、乙丁甲丙C、丁乙丙=甲D、丁丙乙甲练习4现在温度、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。下列说法正确的是容器实验1实验2实验3反应物投入量(始态)1molCO2、3molH21molCH3OH、1molH2O2molCH3OH、2molH2OCfOH的平衡浓度1/molLGC2C3反应的能量变化放出xkJ吸收ykJ吸收zk

13、J体系压强/PaRP2P3反应物转化率a1a2a3A、2C1>C3B、x+y=49.0C、2P2<P3D、(a1+a3)<1E、2P"P3F、a1=a2例1（1）2（2）0.25（3）a+c=2、b+c/2=1根据题意为等温、等容条件下的等效平衡，满足按方程式计量数关系换算成SO2和O2的物质的量与原来起始加入SQ和。2的物质的量相等。例2A、C解析：化学平衡的建立与反应途径无关，H可等同于A、B的起始量均为4mo1的情形（将n进行极值转换2mo1和6mo1D完全反应转化为4mo1A4mo1B。加入2mo1A2mo1B体积为VL,恒温恒压时，再加入2mo1A2mo1

14、B体积则变为2VL,可见，AB的起始量为4mo1时就相当于是两个AB的起始量均为2mo1在同等条件下的叠加，平衡时，各同种物的浓度相同，转化率相同，平均摩尔质量和密度也相同。故选AC选项。例3C解析：在等温等压条件下，把加入的物质按照反应方程式的化学计量数转化为反应物或生成物，物质的量之比保持一致即为等效平衡，选项A、B中三者比例为2:1:2，与题中比例一致，为等效平衡，平衡不移动。C可设想为两步加入，第一次加入ImolA、0.5mo1B、1mo1C,此时平衡不移动，第二次再加入0.5mo1B（此法与一次性各加入1mo1等效），增加了反应物浓度，平衡右移。D中均减少1，也可设想作两步：先将A减

15、少1mol、B减少0.5mo1、C减少1mo1，此时平衡不移动。现将B减少0.5mo1，降低了反应物浓度，平衡左移。答案为C选项。例4B此题若应用过程假设和等效平衡原理就简单多了，建立恒温怛压条件下的等效平衡，平衡1和平衡2为等效平衡，各物质的含量、转化率相等。平衡3为平衡2的加压过程，平衡向右移动，各物质的含量、转化率增大，即乙容器中SO的转化率大于p%故选B选项。例51-a。3a。2,3-3a,丁。若3a>1,B的物质的量小于2mol;若3a=1,B的物质的量等于2mol;若3av1,B的物质的量大于2mol。a/（2-a）。乙。因为小题中容器容积不变，而小题中容器的容积缩小，所以小

16、题的容器中的压力小于小题容器中的压力，有利于逆向反应,故反应达平衡后a>b。解析：此题的题设条件，满足等效平衡分类中川的情况，（1）可直接计算A的物质的量为（1-a）mo1;（2）由于AB的物质的量是（1）中A、B物质的量的三倍，生成C的物质的量也应是三倍，即3amo1;由于（3）中反应达到平衡时C的物质的量是3amo1，故相当于初始加入AB各3mo1,应有（x+仁3）,x为2;平衡时，A的物质的量也是（1）中的三倍。即3（1-a）。B的物质的量决定于平衡时C的物质的量3amo1与初始加入C的物质的量1mo1的关系。（4）所述条件下建立的平衡与（1）等效，故C的物质的量分数与（1）等同，为a/（2-a）。练习10;0.5;0.5a:2（