高中化学专题—等效平衡详解
高中化学专题—等效平衡详解
一、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，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量
理解：（1）只要是等效平衡，平衡时同一物质的百分含量
．．．．（体积分数、物质的量分数等）一定相同
（2）外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容，②恒温、恒压。
%
（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，（如：①无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始②投
料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程，）比较时都运用“一边倒”倒回到起始
．．．．．．．．．．
的状态
．．．进行比较。
二、分类
（一）全等等效和相似等效
1、全等等效：一边倒后要和标准状态数值完全相同才能等效，达到平衡后，w%（百分含量，如质量分数、体积分数、物质的量分数等）、n（物质的量）、m（质量）、V（体积）等量完全相同。
~
2、相似等效：一边倒后和标准状态数值成比例就可以等效，达到平衡后，w%一定相同，但n、m、V等量不一定相同但一定成比例。
（二）具体分析方法
针对反应mA（g） +n B（g） pC（g） + qD（g），
1、若m + n ＝ p + q，则无论恒温恒容还是恒温恒压，都满足相似等效。
例：对于反应H 2（g）+ I2（g） 2HI（g），在某温度下，向某一密闭容器中加入1molH2和1molI2，平衡时HI的浓度为a，HI的物质的量为b，则
…
（1）若保持恒温恒容，开始时投入_______molHI，与上述情况等效
（2）若保持恒温恒压，开始时投入_______molHI，与上述情况等效
（3）若保持恒温恒容，开始时投入，还需要加入_______mol I2和_______molHI，与上述情况等效
（4）若保持恒温恒压，开始时投入4molHI，则平衡时，HI的浓度为_______，物质的量为_______
2、若m + n ≠ p + q，
】
（1）若恒温恒容，则满足全等等效；（2）若恒温恒压，则满足相似等效。
例：对于反应H 2（g）+ 3N2（g） 2NH3（g），在某温度下，向某一密闭容器中加入1molH2和3molN2，平衡时NH3的浓度为a，NH3的物质的量为b，则
（1）若保持恒温恒容，开始时投入_______mol NH3，与上述情况等效，平衡时NH3的浓度为_______，NH3的物质的量为_______；
化学平衡状态若保持恒温恒容，开始时投入，还需要加入_______mol N2和_______mol NH3与上述情况
等效，平衡时NH3的浓度为_______，NH3的物质的量为_______；
若保持恒温恒容，为了达到与上述情况等效，NH3的物质的量的取值范围为_________________，平衡时NH3
的浓度为_______，NH 3的物质的量为_______
)
（2）若保持恒温恒压，开始时投入_______mol NH 3，与上述情况等效；
若保持恒温恒容，开始时投入，还需要加入_______mol N 2和_______mol NH 3与上述情况等效； 若保持恒温恒压，开始时投入4molNH 3，平衡时NH 3的浓度为_______，NH 3的物质的量为_______
三、典型例题
例1、将6molX 和3molY 的混合气体置于密闭容器中，发生如下反应：2X (g)+Y(g) 2Z (g)，反应达到平衡
状态A 时，测得X 、Y 、Z 气体的物质的量分别为、和。若X 、Y 、Z 的起始物质的量分别可用a 、b 、c 表示，请回答下列问题：
：
（1）若保持恒温恒容，且起始时a=，且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A 相同，则起始时b 、c 的
取值分别为 ， 。
（2）若保持恒温恒压，并要使反应开始时向逆反应方向进行，且达到平衡后各气体的物质的量与平衡A 相同，则起始时c 的取值范围是 。
例2、将6molX 和3molY 的混合气体置于容积可变的密闭容器中，在恒温恒压发生如下反应：2X (g)+Y(g)
2Z (g)，反应达到平衡状态A 时，测得X 、Y 、Z 气体的物质的量分别为、和。若X 、Y 、Z 的起始物质的量分别可用a 、b 、c 表示，若起始时a=，且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A 相同，则起始时b 、c 的取值分别为 ， 。
四、巩固练习 】
1、在1L 的密闭容器中通入2molNH 3，在一定温度下发生下列反应：2NH 3N 2+3H 2，达到平衡时，容器内N 2的百分含量为a%。若维持容器的体积和温度都不变，分别通入下列初始物质，达到平衡时，容器内N 2的百分含量也为a ％的是（ ）
A ．3molH 2+1molN 2
B ．2molNH 3＋1molN 2
C ．2molN 2+3molH 2
D ．＋+ 2、在密闭容器中发生反应2SO 2+O 2 2SO 3(g)，起始时SO 2和O 2分别为20mol 和 10mol ，达到平衡时，SO 2的转化率为80%。若从SO 3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO 3的物质的量及SO 3的转化率分别为（ ）
A 、10mol 10%
B 、20mol 20%
C 、20mol 40%
D 、30mol 80%
3、在一密闭的容器中充入2 mol A 和1 mol B 发生反应：2A(g)＋B(g)== x C(g)，达到平衡后，C 的体积分数为
w %；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A ： mol 、B ： mol 、C ： mol 充入容器，达到平衡后，C 的
体积分数仍为w %，则x 的值为( )
A ．只能为2
B ．只能为3
C ．可能为2，也可能为3
D ．无法确定
4、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（已知223N (g)3H (g)2NH (g)+= 92.4H ?=-kJ·mol
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