高中化学等效平衡原理(习题练习)含答案

等效平衡原理

一、等效平衡概念

等效平衡是指在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达平衡后，任何相同组分的体积分数或物质的量分数均相等的平衡。

在等效平衡中，有一类特殊的平衡，不仅任何相同组分X的含量（体积分数、物质的量分数）均相同，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。

如，常温常压下，可逆反应：

2SO

2 + O

2

2SO

2

①2mol 1mol 0mol

②0mol 0mol 2mol

③0.5mol 0.25mol 1.5mol

①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①)，因此三者为等效平衡

二、等效平衡规律

判断是否建立等效平衡，根据不同的特点和外部条件，有以下几种情况：

①在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量，若保持其数值相等，则两平衡等效。此时，各组分的浓度、反应速率等分别与原平衡相同，亦称为同一平衡。

②在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量，只要物质的量的比值与原平衡相同则两平衡等效。此时，各配料量不同，只导致其各组分的浓度反应速率等分别不同于原平衡，而各组分的百分含量相同。

③在恒温、恒压下，不论反应前后气体分子数是否发生改变，改变起始时加入物质的物质的量，根据化学方程式的化学计量数换算成同一则物质的物质的量只要物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。此时的情形与（2）相似。

例题、【2003年江苏高考试题】恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A（g）+B（g） C（g）

（1）若开始时放入1 mol A和1 mol B，到达平衡后，生成a mol C，这时A的物质的量为 mol。

（2）若开始时放入3 mol A和3mol B ，到达平衡后，生成C的物质的量

为 mol。

（3）若开始时放入x molA，2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是y mol和3a mol，则x= mol，y= mol。

平衡时，B的物质的量（选填一个编号）

（A）大于2 mol （B）等于2 mol

（C ）小于2mol （D ）可能大于、等于或小于2mol

作出判断的理由是 。

（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3mol C ，待再次到达平衡后，C 的物质的量分数是 。 （5）若维持温度不变，在一个与（1）反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。开始时放入1mol A 和1molB 到达平衡后生成b mol C 。将b 与（1）小题中的a 进行比较 （选填一个编号）。

（甲）a ＜b （乙）a ＞b (丙)a =b （丁）不能比较a 和b 的大小 作出此判断的理由是 。

解析 恒温恒压下，只要A 和B 的投入量与起始成比例，则A 、B 、C 的百分含量均不变，平衡时各物质的量和开始成比例，据此（1）、（2）、（3）、（4）问很容易作答；当改变条件，使成为恒温恒容时，由于该反应是一分子数目减少的反应，随着反应的进行，容器内的压强在减少，（5）相对于（1）而言，可以等效看成（1）达到平衡后，再将容器体积扩大，则平衡向左移动，C 的百分含量降低，故b ＜a ［答案］(1)(1-a) (2)3a

(3)2 3-3a D 若3a>1，B 的物质的量小于2mol ；若3a=1，B 的物质的量等于2mol ；若3a<1，B 的物质的量大于2mol ；

(4)a/(2-a)

(5)乙；因为(5)小题中容器容积不变，而(1)小题中容器的容积缩小，所以(5)小题的容器中的压强小于(1)小题容器中的压强，有利于逆向反应，故反应达到平衡后a>b 。

训练题：

1、在一定温度下，把2molSO 2和1molO 2通入某固定容积的密闭容器中，在催化剂存在下发生反应2SO 2

（g ）+O 2（g ） 2SO 3（g ），当反应达到平衡时，反应混合物中SO 3的体积分数为91%，现维持容器内温度不变，令a 、b 、c 分别代表初始加入的SO 2、O 2、SO 3的物质的量，若达到平衡时，SO 3的体积分数

仍为91%，则a 、b 、c 的值可以是下列各组中的 （ ）

A 、2、1、2

B 、0、0、1

C 、1、0.5、1

D 、1、0.5、2

2、在一定温度下，向密闭容器中充入1.0molN 2和3.0molH 2，反应达到平衡时测得NH 3的物质的量为0.6mol 。若在该容器中开始时充入 2.0 molN 2和 6.0molH 2，则平衡时NH 3的物质的量为

（ ） A 、若为定容容器，n(NH 3)=1.2mol B 、若为定容容器，n(NH 3)>1.2mol C 、若为定压容器，n(NH 3)=1.2mol D 、若为定压容器，n(NH 3)<1.2mol

3、在等温、等容条件下，有下列气体反应2A （g ）+2B （g ） C （g ）+3D （g ）现分别从两条途径建立平衡：I.A 、B 的起始浓度均为2mol/L II.C 、D 的起始浓度分别为2mol/L 和6mol/L,下列叙述正确的是 （ ） 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I 途径的v(A)等于II 途径的v(A)