等效平衡知识小结与练习

等效平衡专题小结与练习

一、等效平衡的概念

在相同的条件下，对同一个可逆反应，反应无论从正反应方向开始进行还是从逆方向开始进行，只要起始时加入物质的物质的量不同，而达到相同的平衡状态，这样的平衡称为等效平衡。

概念的理解：（1）相同的条件：通常指：恒温恒容或恒温恒压

（2）相同的平衡状态：通常是指平衡混合物各组分的百分含量（指质量分数、体积分数、物质的量分数）相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。

切记的是组分的百分数相同，包括体积分数、物质的量分数或质量百分数，而不仅仅是指浓度相同，因为同一组分百分数相同时其浓度不一定相等。

（3）建立平衡状态的途径：

①可加入反应物，从正反应方向开始

②可加入生成物，从逆反应方向开始

③也可从加入反应物和生成物，从正、逆反应方向同时开始

物质的量n相同成比例成比例质量m相同成比例成比例分子数N相同成比例成比例热量值不一定相同不一定相同不一定相同

等效情况

完全等效

（相同等效）

不完全等效

（相似等效）

不完全等效

（相似等效）

注意事项：

1、平衡等效，转化率不一定相同

①若是从不同方向建立的等效平衡，物质的转化率一定不同。如在某温度下的密闭定容容器中发生反应2M(g)+ N(g)=2E(g)，若起始时充入2molE，达到平衡时气体的压强比起始时增大了20%，则E的转化率是40%；若开始时充入2molM和1molN，达到平衡后，M的转化率是60%。

②若是从一个方向建立的等效平衡，物质的转化率相同。如恒温恒压

．．．．容器中发生反应2E(g) =2M(g)+ N(g)，若起始时充入2molE，达到平衡时M的物质的量为0.8mol，则E的转化率是40%；若开始时充入4molE，达到平衡后M的物质的量为1.6mol，则E的转化率仍为40%。

2、平衡等效，各组分的物质的量不一定相同

①原料一边倒后，对应量与起始量相等的等效平衡，平衡时各组分的物质的量相等。

②原料一边倒后，对应量与起始量不相等(它们的比不等于1)的等效平衡，平衡时各组分的物质的量不相等，但各组分的物质的量分数相等。

3、平衡等效，热量不一定相同

例如：对于2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)来说，在等温等容下，起始时将①2molSO2和1molO2；②2molSO3；③1.6molSO2；0.8mol O2和0.4molSO3等分别充入体积相等的密闭容器中，达到平衡时，混合气体中SO2的百分含量均相等，达等效平衡。如上述的平衡

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中，①是放出热量，②是吸收热量，③无论是吸热还是放热都与①②不同。所以不同的投料方式，即使平衡等效，放出的热量值也不同，因为放出的实际热量与物质的实际变化量多少有关，还与反应的途径有关，而等效平衡只跟始态和终态有关。

二、充入气体化学平衡移动方向和转化率或百分数变化的问题

（一）充入气体化学平衡移动方向的问题

1、充入惰性气体情况

1.1 恒温恒容下，达到平衡后再充入惰性气体（或不参与反应的气体）时，反应体系内压强虽然增大，但各反应气体的分压没有变，浓度没有改变，所以正、逆反应速率没有改变，故平衡不移动。

1.2 恒温恒压下，达到平衡后再充入惰性气体（或不参与反应的气体）时，反应体系内压强瞬间增大，为了维持体系总压是恒压，务必扩大容积，这样会导致参与反应的各气体的分压变小，浓度改小，正、逆反应速率均变小，如果反应是△n(g)=0类型的反应，则正、逆反应速率同倍减小，故平衡不移动；如果反应是△n(g)≠0类型的反应，则用减压时勒夏特列平衡移动原理来判断移动方向。

2、充入参与反应的气体（反应物气体和生成物气体）情况

（1）相同倍数增加（或减少）时

①恒温恒容下，达到平衡后再充入（或减少）所有气体时，反应体系内各种气体按相同倍数增加（或减少）时，改变平衡的条件看做是压强，即可用改变压强条件来判断平衡移动的方向和新、旧平衡时反应物转化率的相对大小。

②恒温恒压下，达到平衡后再充入（或减少）所有气体时，反应体系内各种气体按相同倍数增加（或减少）时，平衡不移动，转化率不变，各百分含量不变。

（2）不是按相同倍数增加（减少）时

①无论是恒温恒容或恒温恒压下，平衡后再充入（或减少）所有气体时，反应体系各种气体不是按相同倍数增加（减少）时，先把这样的投料虚拟成二步充入（或减少），第一步先按相同倍数增加（或减少），此时按上述（1）的方法判断平衡移动方向和转化率大小，第二步是把剩余的量当成增加（或减少）浓度来处理，从而判断平衡移动方向。

②无论是恒温恒容或恒温恒压下，平衡后再充入（或减少）某种气体（不是全部气体）时，就按增加（或减少）该物质的浓度来处理，从而判断平衡移动方向。（二）充入气体后化学平衡转化率大小的问题

1、恒温恒容充入（或减少）反应气体，用虚拟途径法（即放大缩小法）来判断转化率或百分数大小。

1.1、若反应物只有一种时，如：aA(g)bB(g)+cC(g) 增加A的量则平衡右移，A的转化率有如下关系：

①若a=b+c 转化率不变；②若a>b+c 转化率增大；③若a

1.2、若反应物不止一种时，如：aA(g)+ bB(g)cC(g) +dD(g)

①增加A的量则平衡右移，A的转化率减小而B的转化率增大。

②若按原比例同倍数的增加反应物的A和B的量，平衡右移，转化率与计量数有如下关系：

若：a+b=c+d 转化率不变；若：a+b>c+d 转化率增大；若：a+b

2、恒温恒压充入（或减少）反应气体，用虚拟容器合并法（即虚拟容器隔板法）来判断转化率或百分数大小。