1、化學平衡中的等效平衡問題知識整理相同條件下，同一可逆反應體系，不管從正反應開始，還是從逆反應開始，達到平衡時，任何相同物質的含量(體積分數、質量分數或物質的量分數)都相同的化學平衡互稱等效平衡。可分為“全等效”平衡和“相似等效”平衡。判斷等效平衡的方法：使用極限轉化的方法將各種情況變換成同一反應物或生成物，然后觀察有關物質的數量是否相當。在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)，對同一可逆反應，起始時加入物質的物質的量不同，達平衡時的狀態規律如下表：條件等效條件結果恒溫恒容(n(g)0)投料換算成相同物質表示時量相同兩次平衡時各組分百分量、n、c均相同恒溫恒容(n(g)=0)投料換算成相同物質表示時

2、等比例兩次平衡時各組分百分量相同，n、c同比例變化恒溫恒壓投料換算成相同物質表示時等比例兩次平衡時各組分百分量、c相同，n同比例變化一、恒溫恒容(定T、V)的等效平衡1在定T、V條件下，對于反應前后氣體體積改變的反應：若改變起始加入情況，只要通過可逆反應的化學計量數比換算成平衡時左右兩邊同一邊物質的物質的量與原平衡相同，則二平衡等效。2在定T、V條件下，對于反應前后氣體體積不變的反應：只要反應物(或生成物)的物質的量的比例與原平衡相同，則二平衡等效。二、恒溫恒壓(定T、P)的等效平衡在定T、P條件下：若改變起始加入情況，只要通過可逆反應的化學計量數比換算成平衡時左右兩邊同一邊物質的物質的量之比

3、。即：對于反應前后氣體體積發生變化的可逆反應而言，恒容容器中要想達到同一平衡狀態，投料量必須相同；恒壓容器中要想達到同一平衡狀態，投料量可以不同，但投入的比例得相同。 例1在一個固定體積的密閉容器中，加入2molA和1molB，發生反應2A(g)B(g) 2C(g)，達到平衡時，C的物質的量濃度為K mol/L，若維持容器體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質，A4 molA+2 molB B2 molA+1 molB+2 molC C2 molC+1 molB D2 molC E1 molA+0.5 molB+1 molC 達到平衡后，C的物質的量濃度仍是K mol/L的是（ DE ） A項

4、平衡時，c(C)與2K mol/L的關系？分析： W W 2W 擴大一倍 若平衡不動，則C2K mol/L，現右移2K mol/L 平衡時各選項中C的平衡濃度c(C)的大小順序。分析：C項，相當于D、E項達平衡基礎上，再加1molB，右移，c(C)增大，ABCDE 若令a、b、c分別代表初始加入的A、B、C的物質的量，如果a、b、c取不同的數值，它們必須滿足一定的相互關系，才能保證達到平衡時，反應混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時完全相同，填寫：若a0，b0，則c_2_。若a0.5，b0，則b_0.25_，c_1.5_。a、b、c的取值必須滿足的一般條件是（用兩個方程式表示，一個只含a、

5、c，另一個只含b、c）：_ac2_；_bc/21_。解析：a molA+b molB+c molC等價轉化a molA+b molB+(c molA+c/2 molB)例2可逆反應2A(g)3B(g) xC(g)4D(g)。若按下列兩種配比：0.8molA、1.2molB、1.2molC、2.4molD；a molA、b molB、0.6molC、1.2molD將它們放入一個容積不變的密閉容器中，保持溫度不變，達到平衡后，C的百分含量相同，則a_1.4_，b_2.1_，方程式中C的計量數為_2_。解析： 2A(g) 3B(g) xC(g) 4D(g) 0.8 1.2 1.2 2.4等價轉化 (

6、0.8+1.2) (20.8+2.4)以A計：a mol b molB 0.6molC 1.2mol等價轉化 (a+0.6) (2a+1.2) 0.8+1.2a+0.6 20.8+2.42a+1.2 得x2、a1.4同理：x2代入，以B計 得b2.1驗證： 2A(g) 3B(g) 2C(g) 4D(g)0.8 1.2 1.2 2.4等價轉化 2 4 1.4 2.1 0.6 1.2等價轉化 2 4另：若V0，直接看出x1，再由投料比求出a、b例3在一個固定體積的密閉容器中，保持一定溫度，進行以下反應：H2(g)Br2(g)2HBr(g),已知加入1molH2和2molBr2時，達到平衡后生成am

7、olHBr（見表）。在相同條件下，且保持平衡時各組分的百分含量不變，對下列編號的狀態，填寫：編號起始狀態mol平衡時HBr物質的量molH2Br2HBr已知120a12402a200.510.5a3mn（n2m）2n4m（nm）a解析：放大縮小模型，可知對H2(g)Br2(g)2HBr(g)，1molH22molBr2與kmolH22kmolBr2在同溫同壓下一定可達“等百分含量”即等效平衡，后者平衡時生成了kamolHBr H2(g)Br2(g)2HBr(g) 1 2 a k 2k ka 即k2，HBr：2amol 即k0.5，需0.5molH21molBr2 等價轉化 0.5amolHBr

8、應達到 而1molHBr 0.5molH20.5molBr2 起始等效 0.5molH21molBr2 0 molH20.5molBr21molHBr（比較得出） 設最初m molH2n molBr2x molHBr 而x molHBr x molH2x molBr2 m molH2n molBr2x molHBr （mx）molH2（nx）molBr2 且（mx）（nx）12平衡時生成（mx）amol HBr 解得x2(n2m) x代入（mx）a（即現在的k）（nm）a例4.向體積不變的密閉容器中充入2 mol N2和6 mol H2，一定條件下發生反應：N2（氣）+ 3 H2（氣）2 NH

9、3（氣），平衡時混合氣共7 mol令a、b、c分別代表N2、H2、NH3起始加入的物質的量，維持溫度不變，使達到平衡時各成分的百分含量不變則：若a0，b0，則c 4 若a0.7，b2.1，則：c 2.6 這時反應向 逆反應 進行若要維持反應開始向該反應方向進行，c的范圍是 1c4 欲使起始反應維持向與相反的方向進行，則b的范圍是 4.5b6 分析：符合題設條件的各起始量之差應與反應式中相應系數成比例 N2（氣）+ 3 H2（氣） 2 NH3（氣） 起始 2 6 0 條件 0.7 2.1 c 0.72， c2.6 題設條件平衡時共7 mol氣體，而小題起始量才5.4 mol（0.72.12.6）

10、，所以起始方向向逆反應進行從三個極限起始量考慮，即N2轉化率等于0時，2 mol N2、6 mol H2、NH30；N2轉化率等于100時，N20、H20、NH34 mol；現求平衡時各成分的物質的量 N2（氣）+ 3 H2（氣） 2 NH3（氣） 2 6 0 x 3x 2x 2x 63x 2x 依題意：（2x）+（63x）+ 2x = 7，x = 0.5 所以平衡時，N21.5 mol、H24.5 mol、NH31 mol 將三個極限起始量加以分析對比： N2（氣）+ 3 H2（氣） 2 NH3（氣） 2 6 0 （N2轉化率為0時起始量） 1.5 4.5 1 （平衡量為起始量） 0 0 4

11、 （N2轉化率為100時起始量） 可以看出，為了維持反應開始向逆反應進行，NH3的起始范圍是1c4 同理，為了維持反應開始向正反應進行，H2的起始范圍是4.5b6例5在一個容積固定的反應器中，有一可左右滑動的密閉隔板，兩側分別進行如圖所示的可逆反應，各物質的起始加入量如下：A、B、C均為4mol，D為6.5mol，F為2.0mol，A(g)+B(g)2C(g)D(g)+2E(g)2F(g)設E為x mol。當x在一定范圍內變化時，均可通過調節反應器的溫度，使兩側反應都達到平衡，并且隔板恰好處于反應器的正中位置，請填寫以下空白： 若x4.5，則右側反應在起始時間向_正反應_（填正反應或逆反應）方

12、向進行，欲使起始反應維持向該反應方向進行，則x的最大取值應小于_7_mol。解析：等效平衡的前提：溫度一定，現變溫，所以由題意，等效是體現在左、右量相等上。左邊V0， n(總)12 mol右邊：n(總)12 mol 時，隔板在中央。D(g) + 2E(g) 2F(g) 6.5 x4.5 2.0 n(總)6.54.52.013 mol 12 mol 向體積減小的正反應方向移動。 設達平衡時，E的消耗量為2a molD(g) + 2E(g) 2F(g) 6.5 x 2.0 6.5a x2a 2.02a (6.5a)+( x2a)+(2.02a)=12 mol x2a 0 得x y B.x甲 B平衡

13、后SO2的濃度：乙甲CSO2轉化率：乙甲4某溫度下，在容積固定的密閉容器中發生可逆反應A(g)十2B(g)2Q(g)平衡時，各物質的濃度比為c(A)：c(B)：c(Q)1：1：2，保持溫度不變，以1：1：2的體積比再充人A、B、Q，則下列敘述正確的是A剛充入時反應速率v(正)減小，v(逆)增大B達到新的平衡時，反應混合物中A、B的體積分數增加C達到新的平衡時c(A)：c（B）：c（Q）仍為1：1：2D達到新的平衡過程中，體系壓強先增大，后逐漸減小5、在一個真空固定體積的密閉容器內，充入10molN2和30molH2，發生合成氨反應：N23H22NH3，在一定溫度下達到平衡，H2的轉化率為25%

14、。若在同一容器中充入NH3，欲達到平衡時的各成份的百分含量與上述平衡時相同，則起始時充入的NH3的物質的量和達到平衡時NH3的轉化率是（ ）A、15mol 25% B、20mol 50% C、20mol 75% D、40mol 80%6在恒溫、恒容的條件下，有反應2A（氣）+2B（氣）C（氣）+3D（氣）,現從兩條途徑分別建立平衡。途徑I：A、B的起始濃度均為2molL1；途徑II：C、D的起始濃度分別為2mol/L和6mol/L；則以下下敘述正確的是：A.兩途徑最終達到平衡時，體系內混合氣的百分組成相同B.兩途徑最終達到平衡時，體系內混合氣的百分組成不同C.達平衡時，途徑I的反應速率v（A）

15、等于途徑II的反應速率v（A）D.達平衡時，途徑I所得混合氣的密度為途徑II所得混合氣密度的7在一密閉容器中進行2SO2+O2 2SO3三氧化硫的反應，己知反應過程中某一時刻的數據是： SO2、O2、SO3的濃度分別是0.2mol/L、0.1mol/L、 0.2mol/L，當達到平衡時可能數據是ASO2 0.4mol/L BSO2 0.25mol/L CSO2 SO3均為0.15mol/L DSO3 0.4mol/L 8在密閉容器中，aA(氣)bB(氣)達平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加1倍，當達到新平衡時，B的濃度是原來的60%，下列說法正確的是：A平衡向正反應方向移動了； B物質A的轉

16、化率減少了；C物質B的質量分數增加了； Dab；9在一恒定的容器中充入2molA和1molB發生反應：2A（氣）+B（氣）xC（氣），到平衡后，C的體積分數為W%：若維持容器的容積和溫度不變，按起始物質的量A：0.6mol、B：0.3mol，C：1.4mol充入容器，達到平衡后，C的體積分數仍為W%，則比值為：A.只能為2 B.只能為3 C.可能是2，也可能是3 D.無法確定10某溫度下1 L密閉容器中加1 mol N2和3 mol H2，使反應N2+3H2 2NH3達到平衡，測得平衡混合氣體中N2、H2、NH3物質的量分別為m mol、n mol、g mol。如溫度不變，只改變初始加入的物質

17、的量，而要求m、n、g的值維持不變，則N2、H2、NH3加入的物質的量用x、y、z表示時，應滿足條件：（1）若x=0，y=0，則z= 。（2）若x=075 mol，則y= ，z= 。（3）x、y、z應滿足的一般條件是(請用兩個方程式表示，其中一個含x和y，另一個只含y和z) 。(1)2 (2) 2.25 0.5 (3) y=3x 2y+3z = 6 11I恒溫、恒壓下，在一個可變容積的容器中發生如下反應： A(g)+B(g) C(g)(1)若開始時放入1mol A和1 mol B，到達平衡后，生成a mol C，這時A的物質的量為 mol。(2)若開始時放入3mol A和3 mol B，到達平

18、衡后，生成C的物質的量為 mol。(3)若開始時放入x mol A，2mol B和1mol c，到達平衡后，A和C的物質的量分別是y mol和3a mol，則x= mol，y = mol。平衡時，B的物質的量 (選填一個編號)甲、 大于2mol 乙、等于2mol 丙、小于2mol 丁、可能大于、等于或小于2mol作出此判斷的理由是 。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C，待再次到達平衡后，C的物質的量分數是 。若維持溫度不變，在一個與(1)反應前起始體積相同、且容積固定的容器中發生上述反應。(5)開始時放入1mol A和1molB到達平衡后生成b mol C。將b與(1)小題中的a

19、進行比較 。甲、ab 丙、a=b 丁、不能比較a和b的大小作出此判斷的理由是 。(1)1-a (2)3a (3)2 3(1-a) 丁 (4)a/(2-a) (5)乙12將1molCO和1molH2O（g）充入某固定容積的反應器中，在某條件下達到平衡：CO+H2O（g）CO2+H2，此時有2/3的CO轉化為CO2。該平衡混合物中CO2的體積分數為 若在相同條件下，向容器中充入1molCO2、1molH2和1molH2O，則達到平衡時與中平衡相比較，平衡應向 （填“正反應方向”、“逆反應方向”或“不”）移動，此時平衡混合物中CO2的體積分數可能是下列各值中的 （填編號）A22.2% B27.55%

20、 C33.3% D36.8%結合中計算結果分析若平衡向正方向移動時，則下列說法中正確的是 （填序號）生成物的產量一定增加；生成物的體積分數一定增加；反應物的轉化率一定增大；反應物的濃度一定降低；正反應速率一定大于逆反應速率；一定使用了催化劑（1）33.3%（2）正反應，B（3）解析：（2）中的投料相當于投入了CO1mol，H2O1mol，增大了H2O的濃度，平衡向正方向移動，所以CO的轉化率增大。解題時可運用極限思維的方法：若CO仍只有2/3轉化，計算可得平衡混合物中CO2的體積分數為22.2%；若CO全部轉化，計算可得CO2的體積分數為33.3%。因此實際情況應介于二者之間。故選B。13在一

21、定溫度下，向一個容積不變的容器中，加入3molSO2和2molO2 及固體催化劑，使之反應。2SO2(g) + O2 (g) 2SO3 (g) ；H=196.6kJ/mol。平衡時容器內氣體壓強為起始時的90%。此時、加入3molSO2和2molO2 發生反應，達到平衡時，放出的熱量為 。、保持同一反應溫度，在相同的容器中，將起始物質的量改為amolSO2、bmolO2、cmolSO3（g），欲使平衡時SO3的體積分數為2/9 ，達到平衡時，與放出的熱量（填序號）。A、一定相等B、前者一定小C、前者大于或等于后者a、b、c必須滿足的關系是（一個用a、c表示，另一個用b、c表示）、。欲使起始時反

22、應表現為向正反應方向進行，a的取值范圍是： 。、 98.3kJ (2分) 、C (1分) a +c=3，2b+c=4（每式1分，共2分） 2a3（2分）14將2molH2O(g)和1molBr2(g)置于1L的密閉容器中,在一定條件下加熱至較高溫度，發生如下可逆反應（忽略其它反應）：2H2O(g) 2H2(g)+ O2(g) H2(g)+Br2(g) 2HBr(g) （1）當上述系統達到平衡后，測得c(H2O)平=06 molL-1，c(Br2)平=06 molL-1，則平衡時c(H2)平= molL-1（2）若平衡時c(H2)平=a molL-1，c(HBr)平=b molL-1，則平衡時混

23、合氣體的密度是相同條件下H2密度的 倍。（3）當上述系統達到平衡時，欲求其混合氣體的平衡組成，則至少還需知道兩種氣體的平衡濃度，但這兩種氣體不能同時是 和 ，或 和 （填化學式）。(1)1.0 (2)196/(6+a+0.5b) H2O O2 Br2 HBr15在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定的溫度和壓強，進行以下反應：N2+3H2 2NH3。已知加入1molN2和4molH2時，達到平衡后生成amolNH3。有恒溫恒壓下欲保持平衡時各組分的體積分數不變。填表（恒溫恒壓）(1)1.5a(2)0 0.5(3)2(g-4m)a(g-3m)16已知T、pkpa時，在容積為vL的密閉容器

24、內充有1molA和1molB。保持恒溫、恒壓反應A(g)+B(g) C(g)達到平衡時，C的體積分數為40%。試回答有關問題。（1）欲使溫度和壓強在上述條件下恒定不變，在密閉容器內充入2molA 2molB,則反應達到平衡時，容器的容積為 ，C的體積分數為 。（2）若另選一容積固定不變的密閉容器，仍控制溫度為T，使1molA和1molB反應達到平衡狀態時，C的體積分數仍為40%，則該密閉容器的容積為 。10/7VL 40% 5/7VL 17. 在一個固定容積的密閉容器中, 保持一定的溫度, 在一定條件下進行以下反應: A(氣) + 2B(氣) 3C(氣), 已知加入1mol A和3mol B, 生成了amol C:(1) 達到平衡時C在反應混合氣體中的百分含量是 _(用含有a的關系式表示)(2)在相同的實驗條件下, 若在同一個容器中改為加入2mol A和6mol B, 達到平衡后, C的物質的量為 _ mol, 此時C在混合氣體中的百分含量 _(填寫增大、減小或不變)(3)在相同實驗條件下, 若在同一容器中加入2mol A和8mol B, 若要