(第三次练习与总结)用“等效平衡”判断平衡移动结果

（第三次练习与总结）用“等效平衡”判断平衡移动结果

1．等效平衡的含义

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，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。

2．等效平衡的判断方法

(1)恒温、恒容条件下反应前后气体体积改变的反应

判断方法：极值等量即等效。

例如：2SO 2(g)＋O 2(g)

2SO 3(g) ①

2 mol 1 mol 0 ②

0 0 2 mol ③

0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol ④ a mol b mol c mol

上述①②③三种配比，按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，SO 2均为 2 mol ，O 2均为1 mol ，则三者建立的平衡状态完全相同。

若④中a 、b 、c 三者的关系满足：c ＋a ＝2，c 2

＋b ＝1，即与上述平衡状态相同。 (2)恒温、恒压条件下反应前后气体体积改变的反应

判断方法：极值等比即等效。

例如：2SO 2(g)＋O 2(g)

2SO 3(g)

①

2 mol

3 mol 0 ②

1 mol 3.5 mol

2 mol ③ a mol b mol c mol 上述①②两种配比，按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，n (SO 2)n (O 2)＝23

，则互为等效平衡。

若③中a 、b 、c 三者关系满足：c ＋a c 2

＋b ＝23，则与①②平衡等效。 (3)恒温条件下反应前后气体体积不变的反应

判断方法：无论是恒温、恒容，还是恒温、恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。

例如：H 2(g)＋I 2(g)

2HI(g)

① 1 mol 1 mol 0

②

2 mol 2 mol 1 mol ③ a mol b mol c mol

上述①②两种配比，按化学方程式的化学计算关系均转化为反应物，n(H 2)∶n(I 2)＝1∶1，则互为等效平衡。

若③中a 、b 、c 三者关系满足⎝⎛⎭⎫c 2＋a ∶⎝⎛⎭

⎫c 2＋b ＝1∶1或a ∶b ＝1∶1，c ≥0，则与①②平衡等效。

3．虚拟“中间态”法构建等效平衡

(1)构建恒温恒容平衡思维模式

新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。

(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)

新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。

题组一 等温等容条件下等效平衡的应用

1．已知N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) ΔH ＝－92.3 kJ·mol －

1，在一定温度和催化剂的条件下，向一密闭容器中通入1 mol N 2和3 mol H 2，达到平衡状态Ⅰ；相同条件下，向另一体积相同的密闭容器中通入0.9 mol N 2、2.7 mol H 2和0.2 mol NH 3，达到平衡状态Ⅱ，则下列说法正确的是( )

A ．两个平衡状态的平衡常数的关系：K Ⅰ＜K Ⅱ

B ．H 2的百分含量相同

C ．N 2的转化率：平衡Ⅰ＜平衡Ⅱ

D ．反应放出的热量：Q Ⅰ＝Q Ⅱ＜92.3 kJ

2．在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度在一定条件下进行反应A(g)＋2B(g)3C(g)，已知加入1 mol A 和3 mol B ，且达到平衡后，生成 a mol C 。

(1)达到平衡时，C 在混合气体中的体积分数是____________(用字母a 表示)。

(2)在相同的实验条件下，若加入2 mol A 和6 mol B ，达到平衡后，C 的物质的量为____________mol(用字母a 表示)，此时C 在反应混合气体中的质量分数____________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)在相同实验条件下，若改为加入2 mol A 和8 mol B ，若要求平衡后C 在反应混合气体中质量分数不变，则还应加入C____________mol 。

题组二等温、等压条件下等效平衡的应用

3．恒温恒压下，在一个容积可变的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)C(g)，若开始时通入1 mol A和1 mol B，达到平衡时生成a mol C。则下列说法错误的是() A．若开始时通入3 mol A和3 mol B，达到平衡时，生成的C的物质的量为3a mol B．若开始时通入4 mol A、4 mol B和2 mol C，达到平衡后，B的物质的量一定大于4 mol

C．若开始时通入2 mol A、2 mol B和1 mol C，达到平衡时，再通入3 mol C，则再

次达到平衡后，C的物质的量分数为a

2－a

D．若在原平衡体系中，再通入1 mol A和1 mol B，混合气体的平均相对分子质量不变

4．有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。一定温度下，在甲中加入2 mol N2、3 mol H2，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为m mol。

(1)相同温度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为____________mol(从下列各项中选择，只填字母，下同)；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为____________mol。

A．小于m B．等于m

C．在m～2m之间D．等于2m

E．大于2m

(2)相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1 mol NH3，要使乙中反应达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始时应加入____________ mol N2和____________ mol H2。

等效平衡判断“四步曲”

第一步，“看”：观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应是反应前后气体体积不变的可逆反应还是反应前后气体体积改变的可逆反应；

第二步，“挖”：挖掘反应条件，是恒温恒容还是恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器；

第三步，“倒”：采用一边倒法，将起始物质按可逆反应化学计量系数之比转化成同一边的物质；

第四步，“联”：联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。