等效平衡（学案）

高二化学练习（五）
内容：等效平衡 10.25-10.27
命题人：黄敏、陈银珠 审题人：胡燕华
学习目标：
1．掌握等效平衡的概念
2．掌握等效平衡的类型
3．学会等效平衡思想的简单应用。
突破方法：箱子理论

一、等效平衡的概念
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（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“完全相同的平衡状态”即等同平衡）。
概念的理解：
（1）外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容，②恒温、恒压。
（2）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，）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。
（3）“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。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。
二、等效平衡的类型
在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下两种：
I类：恒温恒容下
1、对反应前后气体分子数 （即△n 0）的可逆反应，改变起始加入量，等价转化后，如对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同，则两平衡等效。
例1. 在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应 2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)，达到平衡时，C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数为W%的是( (
A( 3molC＋1molD B( 4molA＋2molB
C( 1molA＋0.5molB＋1.5molC＋0.5molD D( 3molC＋1molD＋1molB
2、对反应前后气体分子数 （即△n 0）的可逆反应，改变起始加入量，等价转化后，如对应各物质起始投料的物质的量的比例与原平衡起始态相同，则两平衡等效。
例2.在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和2molB，发生反应 2A(g)+2B(g)3C(g)＋D(g)，达到平衡时，C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数为W%的是( (
A( 3molC＋1molD B( 4molA＋4molB
C( 2molA＋2molB＋3molC＋1molD D( 3molC＋1molD＋1molB
II类： 恒温恒压下
对于气体体系等效转化后，只要对应各物质起始投料的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。
例3.在一个可变体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(g)，达到平衡时，C的体积分数为W%。若维持温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为W%的是( (
A( 3molC＋1molD B( 4molA＋2molB
C( 2molA＋1molB＋3molC＋1molD D( 3molC＋1molD＋1molB
例4.在一个可变体积的密闭容器中，加入2molA和2molB，发生反应 2A(g)+2B(g)3C(g)＋D(g)，达到平衡时，C的浓度为W mol/L。若维持温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为W mol/L的是( (
A( 3molC＋1molD B( 4molA＋4molB
C( 2molA＋2molB＋3molC＋1molD D( 3molC＋1molD＋1molB
解题的关键，读题时注意勾画出这些条件，分清类别，用相应的方法求解。我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题
小结：
等效类型
等效条件
结果
恒温恒容下
△n0
等价转化后，

两次平衡时，各组分百分含量、n、c均相同。
△n = 0
等价转化后，

两次平衡时，各组分百分含量相同，n、c同比例变化。
恒温恒压下
可逆反应
等价转化后，

两次平衡时，各组分百分含量、c相同，n同比例变化。
针对训练：
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），达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为a% 。据此回答第1-3题：
1．（双选）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 B、1mol A+0.5mol B
C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B
2．（多选）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的体积分数仍是a% 的是（ ）
A、3mol C B、1mol A+0.5mol B
C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B
3.（多选）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的体积分数仍是a% 的是（ ）
A、3mol C B、1mol A+0.5mol B
C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B
4、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：
I．A、B的起始量均为2mol； Ⅱ．C、D的起始量分别为2mol和6mol。
下列叙述不正确的是： （ ）
A．I、Ⅱ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、Ⅱ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Ⅱ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Ⅱ密度的1/2
5．一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生下列反应：
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是
A. 保持温度和容器体积不变，充入1 mol SO2(g)
B. 保持温度和容器内压强不变，充入1 mol SO3(g)
C. 保持温度和容器内压强不变，充入1 mol O2(g)
D. 保持温度和容器内压强不变，充入1 mol Ar(g)
6. 在一个固定容积的密闭容器中充入2molNO2，一定温度下建立如下平衡：2NO2N2O4，此时平衡混合气中NO2的体积分数为x%，若再充入1mol N2O4，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得NO2的体积分数为y%，则x和y的大小关系正确的是（ ）
A．x>y B.x7．同体积的甲、乙两容器中,分别充有等物质的量的SO2和O2,同温下反应： 2SO2+O2 2SO3并达平衡,在此过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若SO2甲容器转化率为P%,则乙容器中SO2的转化率为
A.=P% B.>P% C.8.已知常温下，N2(气)和H2(气)生成2mol NH3(气)放出92.4 kJ热量。现有甲、乙两个容积相同的密闭容器，在常温下：①向密闭容器甲中通入1 molN2和3 mol H2，达到平衡时放出热量Q1kJ。②向密闭容器乙中通入0.5 mol N2和1.5 mol H2，达到平衡时放出热量Q2kJ。则下列关系式正确的是
A．Q1=2Q2=92.4 B．Ql>2Q2 C．Q1<2Q2 D．Q1=2Q2≠92.4
9. 可逆反应A(g)+B(g) 2C(g)在固定容积的容器中进行，如果向容器中充入1molA和1molB，在某温度下达平衡时，C的体积分数为m%；若向容器中充入1molC，在同温度下，达到平衡时，C的体积分数为n%，则m和n的正确关系是：
A．m>n B．m10．（双选）在恒容的密闭容器中充入2molA和1molB的气体后发生反应
2A（g）+B（g）xC（g）,达到平衡后，C的体积分数为m%。若维持容器容积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质的量，达到平衡后，C的体积分数仍为m%。则x的值可能为（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
11. 在一定温度下,把2mol SO2和1mol O2通入一个固定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2+O22SO3,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 。
(2)若a=0.5、则b= 0.25 和c= 1.5 。