等效平衡在化学平衡中的应用
化学平衡中等效平衡的判断与应用
化学平衡中等效平衡的判断与应用作者：聂慧巍来源：《中学生数理化·自主招生》2020年第04期在相同的条件下，对于同一可逆反应，该反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，或是从中间状态（既有反应物又有生成物的状态）开始，只要达到平衡时，平衡混合物中各组成成分的百分含量保持不变，则达到的平衡状态相同，我们称之为等效平衡。
下面就通过一些例子对等效平衡进行分析。
一、恒温、恒容下的等效平衡1.恒温、恒容下左右两边气体体积不相等的化学反应。
分析：判断①和②是不是达到相同的平衡状态，可以将②中2 mol S03按照方程式中化学计量数之比换算到左边，换算结果是和①完全相同的，那么我們可以判断在等温、等容下①和②达到相同的平衡状态（注：以上相同的平衡状态是指达到平衡后各组分的物质的量、物质的量浓度、质量、百分含量等完全相同）。
③与①或②还是相同的平衡状态吗？我们利用隔离容器法进行分析（如图1），③相对于①平衡正向移动，各组分的量均发生改变，所以③和①不会达到相同的平衡状态。
总结：恒温、恒容下左右两边气体体积不相等的化学反应，将起始量按照方程式中化学计量数之比换算到某一边后，各物质的物质的量完全相同，则达到相同的平衡状态;若起始量换算到某一边后，各物质的物质的量成倍改变，则各组分的所有量均发生改变。
2.恒温、恒容下左右两边气体体积相等的化学反应。
总结：恒温、恒容下左右两边气体体积相等的化学反应，将起始量按照方程式中的化学计量数之比换算到某一边后，各物质的物质的量完全相同，则达到相同的平衡状态;若起始量换算到某一边后，各物质的物质的量成倍改变，则各组分的百分含量不发生改变，而各组分的质量、物质的量、物质的量浓度均成倍改变。
二、恒温、恒压下的等效平衡分析：将②中2 mol S03按照方程式中化学计量数之比换算到左边，换算结果是和①完全相同的，可以判断在等温、等压下①和②达到相同的平衡状态。
③与①或②还是相同的平衡状态吗？我们利用隔离容器法进行分析（如图2），在恒温、恒压下，③相对于①平衡不移动，③中各组分的物质的量、质量都是①的2倍，③中各组分的物质的量浓度、百分含量都和①相同。
第3讲 等效平衡与化学平衡的综合应用
化学平衡的综合应用1．下列措施或事实不能用勒沙特列原理解释的是（）A．新制的氯水在光照下颜色变浅B．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深C．硫酸工业上SO2氧化成SO3，宜采用空气过量D．合成氨反应常采用2×107～5×107 Pa2．已知700K时，N 2+3H22NH3△Ｈ＝－ＱkJ/mol（Ｑ＞０），现有甲、乙两个容积相等的密闭容器。
保持700K条件下，向密闭容器甲中通入1molN2和3molH2，达平衡时放出热量Q1；向密闭容器乙中通入0.5molN2和1.5molH2，达平衡时放出热量Q2。
则Q、Q1、Q2的大小关系是（）A、Q = Q1 = 1/2Q2B、Q＞Q1＞2Q2C、Q＞2Q2＞Q1D、Q = Q1 = Q23．下列说法正确的是()A．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝＋185.57 kJ·mol－1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加方向转变的倾向C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向4.工业上常用乙苯作原料生产苯乙烯,相关反应可表示如下(一般控制温度为560 ℃):针对上述反应,在其他条件不变时,下列说法正确的是 ( )A.加入适当催化剂,可以提高乙苯的转化率B.在保持体积一定的条件下,充入较多的乙苯,可以提高乙苯的转化率C.仅从平衡移动的角度分析,工业生产苯乙烯选择恒压条件优于恒容条件D.在加入乙苯至达到平衡过程中,混合气体的平均相对分子质量在不断增大5．在1L密闭容器中加入2molA和1molB，在一定温度下发生下列反应：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(g)，达到平衡时容器内D的百分含量为a%。
若保持容器体积和温度不变，分别通入下列几组物质达到平衡时容器内D的百分含量也为a%的是（）A．3molC和1molD B．2molA、1molB和3molCC．4molC和1molD D．1.9molA、0.95molB、0.15molC和0.05molD6．一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g)＋B(g) 3C(g)，若反应开始时充入2molA和2molB，达平衡后A的体积分数为a%。
等效平衡的原理、实质、类型及应用
０ １
０ ． ５ ａ
原投 料 方 式 （Ｉ） ０ ｂ ０ 现投料 方式（ Ⅱ） Ｙ ｚ 要 使 Ｉ、 Ⅱ 最 终 建 立等 效平 衡 ， 则需ｘ ＋ ｚ ｌ ２ ＝ ａ ｙ ＋ ３ ｚ ／ ２ ＝ ｂ
解： 根据等温等压下 的等效平衡原理 ， 对于可逆 反应Ｎ ２ ＋ ３ Ｈ２ ＝２ Ｎ Ｈ ３ ， 当ｎ （ Ｎ Ｈ ） ＝ ０ 时， 只要 ｎ （ Ｎ ２ ） ／ ｎ （ Ｈ ： ） ＝ ｌ ／ ４ 时， 所有 的平衡都是等效平衡 ， 所 以： ①令平衡时ｎ （ Ｎ Ｈ ） ， 则１ ／ １ ． ５ － ａ ／ ｘ ， 得 ＝ １ ． ５ ａ ｍ ｏ ｌ ；
Ｏ
在 等温等容下 ， 对 于任何一个可逆反应 ， 不论 以 何种方式投料 ，只要转化到与原始投料方式相 同的 物 质上时 ， 能与之 “ 对应相等 ” ， 则 可建立等效平 衡 ， 若不 “ 对应相等” ， 则不 是等效平衡 。
可逆 反 应 Ｎ２＋ ３ Ｈ２ ＝ ２ ＮＨ３
≥４ ｍ１
一
（ ２ ） ０ ． ５ 得ｃ ＝ １ ． ５ ， ｂ ＝ ０ ． ２ ５ ； （ ３ ） 叶ｃ ＝ ２ ； ｂ ＋ ｃ ｌ ２ ＝ ｌ 。
、
等效 平衡 的原 理 及 实 质
由于化学平衡状 态的建立 与条件有关 ，而与建 立平衡状态 的途径无关。 所 以对于 同一可逆反应 ， 当 起始投料方式不同时 ， 在相 同的反应条件（ 等温等容 或等温等压 ） 下， 无论从正反应 开始还是从逆反应开 始， 或者从相应 的反应 中间某一时刻开始 ， 经过足够 的时间 ， 达 到化学平衡状态 后 ， 各组份 的“ 含 量对应 相等 ” ， 此 即等效平衡原理。显 然“ 含量对应相等” 指 的是达 到平衡 时各组份 的 “ 物质 的量 分数 、 气 体体 积 分数 ” 等 对应 相等 ， 这就 是等效 平衡 原理 的实质 所在 。
化学平衡中的等效平衡讲解
等效平衡状态的分类和判断：（1）恒温恒容下，改变起始加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相等，则达平衡后与原平衡等效（2）恒温恒容下，对于反应前后物质的量相等的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的之比与原平衡相同，两平衡等效（3）恒温恒压下，改变起始加入物质的物质的量，只要按化学计量数，换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效注意事项: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，对应量与起始量比不相等(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。
等效平衡问题由于其涵盖的知识丰富，考察方式灵活，对思维能力的要求高，一直是同学们在学习和复习“化学平衡”这一部分内容时最大的难点。
近年来，沉寂了多年的等效平衡问题在高考中再度升温，成为考察学生综合思维能力的重点内容，这一特点在2003年和2005年各地的高考题中体现得尤为明显。
很多同学们在接触到这一问题时，往往有一种恐惧感，信心不足，未战先退。
实际上，只要将等效平衡概念理解清楚，加以深入的研究，完全可以找到屡试不爽的解题方法。
《化学平衡》平衡中的等效平衡
《化学平衡》平衡中的等效平衡在化学世界中，“化学平衡”是一个至关重要的概念，而其中的“等效平衡”更是理解和解决许多化学问题的关键。
今天，咱们就来好好聊聊这神奇的等效平衡。
想象一下，在一个封闭的容器里，发生着一场化学变化。
反应物们努力地转化为生成物，生成物们也不甘示弱，又试图变回反应物。
当双方的转化速率达到相等的时候，化学平衡就形成了。
而等效平衡呢，就是在不同的起始条件下，最终达到的平衡状态相同。
等效平衡有三种类型，咱们一个一个来。
第一种是恒温恒容条件下的等效平衡。
比如说，对于一个反应 aA(g) ＋ bB(g) ⇌ cC(g) ＋ dD(g)，如果 a ＋ b ＝ c ＋ d，那么只要起始加入的物质的量按照化学计量数换算成同一边的物质，其物质的量对应相等，就能达到等效平衡。
举个例子，有个容器中发生反应 2A(g) ＋ B(g) ⇌ 3C(g) ＋ D(g)，如果一开始加入 2 mol A 和 1 mol B，和一开始加入 4 mol A 和 2 mol B，最终达到的平衡状态就是等效的。
因为在恒温恒容的条件下，这两种起始加入的情况，经过反应的进行，最终各物质的浓度、分压等都会相同。
再来说说恒温恒容下，当 a ＋b ≠ c ＋ d 时的情况。
这时候，要想达到等效平衡，起始加入的物质就必须完全相同。
比如反应 A(g) ＋2B(g) ⇌ 3C(g)，如果一开始是 1 mol A 和 2 mol B，那要想达到等效平衡，起始加入的就必须也是 1 mol A 和 2 mol B，不能有任何偏差。
接下来是恒温恒压条件下的等效平衡。
在这种情况下，不管反应的方程式中各物质的化学计量数关系如何，只要起始加入的物质的量按照化学计量数换算成同一边的物质，其物质的量之比相等，就能达到等效平衡。
比如说，对于反应 2A(g) ＋ 3B(g) ⇌ 4C(g) ＋ 5D(g)，一开始加入 2 mol A 和 3 mol B，和一开始加入 4 mol A 和 6 mol B，在恒温恒压的条件下，最终达到的平衡状态就是等效的。
影响化学平衡的条件等效平衡
1 、同一可逆反应在相同的反应条件 （恒温恒容或恒温恒压）下，只要 起始时加入物质的物质的量不同 , 而 达到化学平衡时 , 同种物质的含量相 同,这样的平衡称为等效平衡。
2、建立等效平衡 的途径：
1)先加入反应物，从正反应方向开始，可 以建立化学平衡。
2)若先加入生成物，从逆反应方向开始， 也可以建立等效的化学平衡。 3)若同时加入反应物与生成物，从中间状 态开始，同样可以建立等效的化学平衡。
C.均增加1mol
D.均减少1mol
(3)若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后， 2 C的物质的量是3amol，x= mol. (4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达 平衡后，C的物质的量是 6a mol.
课堂练习
1、A、B两容器，A容器容积固定， B容器容积可变。一定温度下，在A 中加入2molN2和3molH2，当 N2 (g)+3H2 (g) 2NH3 (g)反应达 平衡时，生成的NH3的物质的量为m。 相同温度下，保持B的容积为A的一 半，并加入1molNH3，当B中反应 达平衡时要使B中各物质的质量分数 与上述A容器中达到平衡时相同，则 0.5 起始时应加入 molN2 和 molH0 2
催化剂 加热
2SO3
开始 2mol SO3
平衡状态
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
1mol SO2 0.5mol O2 1mol SO3
[例1]将2molSO2和2molSO3气体混合于固定 体积的密闭容器中,在一定条件下发生反应: 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g),平衡时SO3为nmol. 相同温度下,分别按下列配比在相同体积的密 闭容器中放入起始物质,平衡时SO3的物质的 量小于nmol的是( ) A
化学平衡图像及等效平衡
练习3
右图表示在密闭容器中反应：2SO2+O2 2SO3+Q达到平衡时 ，由于条件改变而引起反应 速度和化学平衡的变化情况，ab过程中改变 的条件可能是 ；bc过程中改变的条件可能 是 ； 若增大压强时，反应速度变化情况 画在c—d处.
V正
V逆
升温
减小［SO3］
三、x% – t 图
x% （或用φ(C) 表示） 可以表 示反应物、生成物在反应体系中的 物质的量百分数（体积分数）、或 表示反应物的转化率等； t表示时间；
V
V正 V逆
A t
V正
V逆 D t
V正
B t
V正
C t
说明
上述图象的特点是有一速 率改变，随后正逆反应速率再 发生变化，直至两者相等建立 新的平衡。是改变某一物质浓 度而引起化学平衡移动的特征。
二、v – t 图
练习2
练习2
在密闭容器,一定条件下进行反应, mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 若增大压强或升高温度,重新达到平衡,变化过 程均如图所示,则对该反应叙述正确的是（BD ） A．正反应是吸热反应 B．逆反应是吸热反应 C．m+n>p+q D．m+n<p+q
例3：下列图线分别有哪些含义？
V V V V
V正 V逆 A
t
V正 V逆
V逆 V正
V逆 V正
t
B
t
C
D
t
A.升温时，正、逆反应速率均增大，但吸热反应方 向的速率增得更多，正反应为吸热反应； 或气体反应时增压，正逆反应速率均增大，但气体 体积大的增大得更多，正反应为气体缩小的反应。 C与A 正、逆相反。
等效平衡原理、规律及应用完美版
等效平衡原理、规律及应用〖目标与要求〗运用对比的方法掌握等效平衡的基本原理规律和计算方法〖内容与要点〗等效平衡原理、规律、例题和习题一、等效平衡原理在一定条件下（定温定容或定温定压），对于同一可逆反应，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，只是起始时加入物质的情况不同，而达到平衡时，任何相同组分的含量均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。
由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。
因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同，则可形成等效平衡。
如，常温常压下，可逆反应：2SO2 + O22SO2①2mol 1mol 0mol②0mol 0mol 2mol③①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只改变起始时加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。
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，只要反应物(或生成物)的物质的量的比值与原平衡相同，则两平衡等效。
③在恒温、恒压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效。
反之，等效平衡时，物质的量之比与原建立平衡时相同。
三、等效平衡投料方案的设计(1)“站点法”设计恒温恒容下的等效平衡3H2 + N2 2NH3原始站 A 4 1 0中途站 B: a b c平衡站P [] [] []中途站 C: a’b’c’终极站 D 0 2显然,从初始到平衡态的过程中,反应要经历中间的许多站点B、C... 若以此站点值为起始投料方案,都能建立等效平衡.A和D 是达到平衡站点(P)两个极端.A 站点要经正向右移而达到平衡点P; D 站点要经逆向左移而达到平衡点P. 该例中,H2的取值在4mol-1mol之间.从一个站点到另一个站点各物质的变化量之比等于化学方程式计量数之比.如有:(4-a):(1-b): (0+c)＝3:1:2 (1+a’): (0+b’):2-c’)＝3:1:2 等等.(2) “扩缩法”设计恒温恒压下的等效平衡恒温恒压下,将各物质的量增扩(或减缩)同样倍数都能建立相同的平衡态.因恒压,气体总体积要随之扩大(或缩小)相应的倍数,致使气体浓度没变,平衡没发生移动,所以这样建立的都是等效平衡。
等效平衡规律的理解和应用
等效平衡规律的理解和应用《化学平衡》一章常会考：⑴同一化学反应在不同条件某物质百分含量的大小、转化率等。
⑵化学平衡的相关计算等等。
而要解决此类问题，则常运用等效平衡规律。
为此，在复习中必须理解等效平衡规律，从而正确地运用该规律解决化学平衡中的很多问题，最终达到真正掌握知识的目的。
一等效平衡定义：化学平衡状态与条件相关，而与建立平衡的途径无关。
对于同一可逆反应，在同一条件下以不同投料方式（即从正反应，逆反应或从中间状态开始）进行反应，只要达到平衡时相同组分在混合物中的百分数相同，这样的平衡称为等效平衡。
二等效平衡规律的理解规律之一：恒温恒容条件下体积可变的反应⑴规律：如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态等效。
例如：2SO 2(g)＋O2(g)2SO3(g)①2moL 1moL 0②0 0 2moL③amoL bmoL cmoL 如果此时满足a＋c=2 b＋1/2 c=1则①②③建立的化学平衡状态等效⑵理解：化学平衡的建立与途径无关，起始加反应物或起始加生成物，只要加入的物质极值转化后物质的量相等，又由于恒温恒容，此时的平衡不仅是等效的，而且是同一平衡。
平衡时相同组分的物质的量，浓度，转化率及混合气体的密度，相对分子质量都相等。
规律之二：恒温恒容条件下体积不变的反应⑴规律：如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡状态等效。
例如：2A(g)＋3B(g)5C(g)①2moL 3moL 0②0 0 10moL③amoL bmoL cmoL 如果此时满足(a ＋2/5c)/(b＋3/5c)=2/3则①②③建立的化学平衡状态等效⑵理解：以上述反应为例，在等温时分别在1L的容器Ⅰ和2L的容器Ⅱ中加入2moL A 、3mo B 和4moLA 、6mo B。
容器Ⅱ中间有可抽动的隔板（隔板的体积忽略），此时容器Ⅱ左右两边的反应与容器Ⅰ完全相同，则达平衡时容器Ⅱ左右两边的反应与容器Ⅰ相同组分的物质的量，浓度，转化率及混合气体的密度，相对分子质量都相等。
高中化学【应用“等效平衡”判断平衡移动的结果】
应用“等效平衡”判断平衡移动的结果1．等效平衡的含义在一定条件下(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，则SO 2均为2 mol ，O 2均为1 mol ，三者建立的平衡状态完全相同。
④中a 、b 、c 三者的关系满足：c ＋a ＝2，c2＋b ＝1，即与上述平衡等效。
(2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应 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按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则①②中n (SO 2)n (O 2)＝23，故互为等效平衡。
③中a 、b 、c 三者关系满足：c ＋a c 2＋b ＝23，即与①②平衡等效。
(3)恒温条件下反应前后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 mol①②两种情况下，n (H 2)∶n (I 2)＝1∶1，故互为等效平衡。
③中a 、b 、c 三者关系满足⎝⎛⎭⎫c 2＋a ∶⎝⎛⎭⎫c2＋b ＝1∶1或a ∶b ＝1∶1，c ≥0，即与①②平衡等效。
等效平衡及应用--知识点总结
等效平衡及应用在一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒压)，对同一可逆反应体系，起始加入的物质的量不同，而达到化学平衡时，反应混合物中同种物质的百分含量相同．．．．．．，这样的平衡称为等效平衡。
其中等效平衡体系中若反应是在恒温、恒容条件下，反应混合物中各成分的浓度、物质的量、质量分数均相同，类似于几何学上的全等图形，我们称之为同一平衡状态。
因此，同一平衡状态属等效平衡中的一种。
化学平衡状态的建立与条件(如浓度、温度、压强)有关，与途径无关。
建立平衡状态通常有4条途径：①正向建立；②逆向建立；③从中间某状态建立；④反应物分批加入。
对不同的起始状态，通常假定反应沿某一方向进行到底，将所得物质的量与标准状态比较，规律如下：(1)反应前后气体体积之和不等的可逆反应，如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，恒温、恒容投料相同，或恒温、恒压投料成比例，即为等效平衡。
(2)反应前后气体体积之和相等的可逆反应，如2HI(g)I2(g)＋H2(g)，恒温、恒容或恒温、恒压，两种情况均是投料成比例，即为等效平衡。
(1)对于恒温、恒容条件下的体积可变的反应如果按化学方程式中的化学计量关系转化为同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的，如常温、常压下的可逆反应：2SO 2＋O22SO3① 2 mol 1 mol 0 mol②0 mol 0 mol 2 mol③0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol上述三种配比，按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则SO2均为2 mol，O2均为1 mol，三者建立的平衡状态完全相同，我们称之为等效平衡，又称之为同一平衡状态。
(2)对于恒温、恒容条件下的体积不变的反应如果按化学方程式中的化学计量关系转化为同一半边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡状态是等效的，如：H 2(g)＋I2(g)2HI(g)① 1 mol 1 mol 0 mol② 2 mol 2 mol 1 mol上述两种配比，按化学方程式的化学计量关系转化为反应物，两种情况下H2(g)与I2(g)的物质的量之比均为1∶1，因此上述两种情况下建立的化学平衡状态是等效的。
化学平衡中的等效平衡问题
化学平衡中的等效平衡问题一．等效平衡原理一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒压)，对同一可逆反应，只要起始时加入的物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，各物质的百分含量(体积分数或物质的量分数)均相同，这样的平衡互称为等效平衡。
等效平衡的建立与途径无关，与外界条件和物质用量有关。
因而同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件相同（温度、浓度、压强）完全相同，则可形成等效平衡。
如：常温常压下，可逆反应：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折算成①），因此三者为等效平衡。
二．等效平衡的规律 等效类型（1） （2） （3） 条 件 恒温、恒容恒温、恒容 恒温、恒压 起始投料 折算为方程式同一边物质，其“量”相同折算为方程式同一边物质，其“量”符合同一比例 折算为方程式同一边物质，其“量”符合同一比例 对反应的要求 任何可逆反应反应前、后气体体积相等 任何可逆反应 等效情况 完全等效：各物质的百分含量、浓度、物质的量均相同不完全等效：各物质的百分含量相同，但各物质的浓度、物质的量不一定相同不完全等效：各物质的百分含量相同，但各物质的浓度、物质的量不一定相同 三．典例剖析 例1．向某密闭容器中充入1mol CO 和2mol H 2O(g)发反应g)(O H CO 2+22H CO +。
当反应达到平衡时CO 的体积分数为x 。
若维持体积和温度不变，起始物按下列四种配比充入此容器中，达到平衡时CO 的体积分数大于x 的是（ ）A ．0.5mol CO + 2mol H 2O(g) + 1mol CO 2 + 1mol H 2B ．1mol CO + 1mol H 2O(g) + 1mol CO 2 + 1mol H 2C ．0.5mol CO + 1.5mol H 2O(g) + 0.4mol CO 2 + 0.4mol H 2D ．0.5mol CO + 1.5mol H 2O(g) + 0.5mol CO 2 + 0.5 mol H 2解析：本题是一个等效平衡的题目，在维持容器体积和温度不变的条件下，A 项相当于1.5mol CO 2SO 2 + O 22SO 3 ① 2 mol1 mol 0mol ② 0 mol0 mol 2mol③ 0.5 mol 0.25mol 1.5mol aA(g)+bB(g)cC(g) (a+b=c+d)和3mol H 2O(g)反应，与原始比例1︰2相同，构成等比平衡，所以达到平衡后CO 的体积分数等于x ；B 项相当于向容器中充入1mol CO 和2mol H 2O(g)达到平衡，然后再充入1mol CO ，故前一步旨在建立全等平衡，再充入1mol CO 虽使平衡正向移动，但移动是由CO 的浓度增加引起的，所以CO 的体积分数增大；C 项相当于0.9mol CO 和1.8mol H 2O(g)（两者比值1︰2）反应，达到平衡后，再充入0.1mol H 2O ，故加入水使平衡正向移动， CO 的体积分数小于x ；D 相当于1mol CO 和2mol H 2O(g)反应，与原平衡全等，故 CO 的体积分数等于x ，只有B 项合理。
等效平衡(第七课时)
练习8、某温度下，向某密闭容器中加入 1molN2和3molH2,使之反应合成NH3，平 衡后测得NH3的体积分数为m。若T不变， 只改变起始加入量，使之反应平衡后NH3 的体积分数仍为m，若N2、H2、NH3的加 入量用X、Y、Z表示应满足： （2）恒定T、P： [1]若X=0、Y=0，则Z >0 。 [2]若X=0.75,则Y =2.25mol，Z ≥0 。 [3]X、Y、Z应满足的一般条件是 。
A 起 始 充 入 2mol 0 1mol B 1mol 0
0.5mol
C 0 3mol
1.5mol
D 0 1mol
0.5mol
平衡时D的体积分数
a% a%
a%
b% (a＞b)
4mol
2mol
0
0
恒温 恒容
开始
2mol SO2 1mol O2
2SO2 + O2
平衡状态
SO2 a%
催化剂 加热
2SO3
H2 a%
I2 b% HI c%
HI c%
?
条件
等效条件
结果
恒温恒容 投料换算成 两次平衡时各组分百 〔△n(g)≠0〕 相同物质表 分量、n、c均相同 示时量相同
恒温恒容 投料换算成 两次平衡时各组分百 〔△n(g) ＝0〕 相同物质表 分量相同，n、c同比 例变化 示时量等比 例
ห้องสมุดไป่ตู้
等比平 衡
练习2：对于H2+I2（g） 2HI，在恒 温、恒容下，按下列不同量反应等效的 有 。
一、等效平衡的概念
在一定条件下，可逆反应只要 起始浓度相当，无论经过何种途 径，达到化学平衡时，只要同种 物质的体积分数相同，这样的平 衡称为等效平衡。
鲁科版高考化学一轮复习“等效平衡”在平衡状态比较中的应用教学案
“等效平衡”在平衡状态比较中的应用1．等效平衡的概念在相同条件下(恒温、恒容或恒温、恒压)，同一可逆反应体系，不管是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，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为等效平衡。
2．等效平衡的类型等效类型①②③条件恒温、恒容恒温、恒容恒温、恒压反应的特点任何可逆反应反应前后气体分子数相等任何可逆反应起始投料换算为化学方程式同一边物质，其“量”相同换算为化学方程式同一边物质，其“量”符合同一比例换算为化学方程式同一边物质，其“量”符合同一比例平衡特点质量分数(w%)相同相同相同浓度(c) 相同成比例相同(气体) 物质的量(n)相同成比例成比例在恒温恒容条件下，可逆反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q>0)，起始物质的量如表所示：序号 A B C D① 2 mol 1 mol 0 0② 4 mol 2 mol 0 0③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol④0 1 mol 3 mol 1 mol⑤0 0 3 mol 1 mol①③⑤。
(2)达到平衡后，①放出的热量为Q1kJ，⑤吸收的热量为Q5kJ，则Q、Q1、Q5的定量关系为Q1＋Q5＝Q。
(3)其他条件不变，当D为固体时，上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？①②③⑤。
(4)将“恒温恒容”改为“恒温恒压”，a.上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？①②③⑤。
b.达平衡后①②放出的热量分别为Q1和Q2，则Q1与Q2的关系Q2＝2Q1。
4．平衡状态比较的三种思维模板(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。
等效平衡的模型解读与应用探析
的量分别增加 1 mol、0． 5 mol、1 mol，此时对应的 比例不变，第二步还需将 B 物质再增加 0． 5 mol， 显然平衡会正向移动。D 选项的分析同理，将其 设计为： 先将 A、B、C 物质 的 量 分 别 减 小 1 mol、 0． 5 mol、1 mol，此时物质的对应比例不变，然后将 物质 B 再减小 0． 5 mol，显然打破了平衡，平衡会 逆向移动。故答案为 C。
中 学 化 学 2019 年 第 2 期
·23·
ห้องสมุดไป่ตู้
檭殐
檭檭檭殐
檭殐
檭檭檭殐 备课札记
等效平衡的模型解读与应用探析
浙江省德清县高级中学 313200 沈亦强
等效平衡作 为 研 究 化 学 平 衡 的 重 要 内 容 ，对 于整个化学知识体系的构建具有一定的意义。根 据反应的温度、压强、容积、可逆反应的系数是否 相等，可以分为恒温恒压、恒温恒容等系数和恒温 恒容不等系数三 个 类 型 ，对 于 不 同 类 型 的 等 效 平 衡可以采用对应 的 模 型 来 分 析 ，下 面 将 深 入 探 究 三类等效平衡模型。
式的左侧转化，则 n（ A） ∶ n（ B） = 2∶ 1，符合等效平
衡； ②若 Δn（ g） ≠0，则需要投料转化后的组分物
质的量完全一致，同 样 将 第 二 次 的 投 料 向 左 侧 转
化，n（ A）
= 0． 6
mol + 1． 4
mol ×
x 2
= 2，解得 x = 2，
故答案为 B 和 C。
方法总结： 在利用恒温恒压变量模型时首先 需要对反应的条 件 进 行 确 定 ，一 般 考 题 不 会 明 确 给出压强不变的条件，需要根据容器的体积变化 来判断，若容积可变，则当容器内的气体体积发生 变化时就 会 改 变 容 器 的 体 积，相 应 的 压 强 不 变。 另外利用 该 模 型 进 行 分 析 时，可 以 依 据“组 分 比 例不变，平衡依然等效“原理，将投料方式进行分 步，首先进行等比例投料，然后进行补充投料，只 要保证整个投料总量相等即可。
高中化学选修四等效平衡应用
等效平衡定义一定条件（温度体积一定或温度压强一定）下的同一可逆反应，只要起始组分的量相当，无论经过何种途径，达到平衡后，任何相同组分的百分含量（体积分数，物质的量分数，质量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡注意：①一定条件：同温同体积或同温度同压强②平衡状态：只与始态有关，与途径无关，无论反应从什么方向开始，投料时一次还是多次，只要起始浓度相当，就达到等效平衡状态。
③体积分数相同：平衡混合物各组分的百分含量对应相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同，反应的速率、压强等可以不同。
分类1、完全等同相同组分的百分含量、物质的量、物质的量浓度都相同（等量等效）2、比例相同相同组分的百分海量相同，但物质的量、物质的量浓度等不懂（等比等效）解题方法：极值转化法无论反应平衡从哪个方向建立，在判断时都可以根据题目条件和反应计量数把生成物全部推算为反应物或把反应物全部推算为生成物，在于原平衡加入的物质的量比较，若两者相当，则为等效平衡。
等效平衡解题规律1、反应前后体积改变的反应（m+n≠p+q)①恒温恒容条件下（容器体积不变）时, m+n≠p+q只要将各初始态物质的量设定‘回归’至与题给已知条件分别对应相等，则可使反应达平衡时与题给已知平衡等效。
这一方法即为：“回归定值“法。
即极值等量及等效例如:２SO２(g) ＋O２(g) ==== ２SO３(g)①２mol １mol ０②００２mol③ 0.5mol 0.25mol 1.5mol④ 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,则SO２均为２mol,O２均为１mol,三者建立的平衡状态完全相同.④中当题目条件中三者物质的量为a、b、c时。
三者的关系满足化学计量数的相互关系，将cmol的SO3完全转化为SO２和O２的物质的量按照反应方程式计算得出最后计算出n(SO２)=（c/2*2）+amol=cmol+amol n(O２)=c/2mol+bmol。
化学平衡等效平衡方法的应用
一．体积分数体积分数就是摩尔分数，在体积一定的情况下也可以等效成浓度分数。
例题1：在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO2(g)=N2O4(g) 达平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数A 不变 B 增大 C 减小 D 无法判断C．本题之前常范的错误是用勒夏特列原理来解释。
认为加入NO2后，NO2的摩尔数在平衡完成后一定会增加，而相对于N2O4就会减少。
所以NO2的体积分数增加。
这里存在一个错误，勒夏特列原理使用对象是影响化学平衡的因素，而体积分数显然不是。
所以不能这么考虑。
正确的方法是在建立一个容器使NO2在其中完成等效平衡，然后加入原容器，缩小体积，来确定移动方向（那个相对的思想是对的）。
类似题目：某恒温恒容的容器中，建立如下平衡：2A（g）=B（g），在相同条件下，若分别再向容器中通入一定量的A气体或B气体，重新达到平衡后，容器内A的体积分数比原平衡时A 都增大B 都减小C 前者增大后者减小D 前者减小后者增大在一定温度下，在一固定容积的密闭容器中存在着如下的平衡：2NO2=N2O4 现在维持容器温度和容积均不变的情况下，向容器中补充ag NO2，待建立新的平衡时，平衡混和物中NO2的含量比原平衡状态A 增大B 减小C 不变D 以上三种情况都有可能某密闭容器中放入一定量的NO2，发生反应2NO2=N2O4（正反应放热），达平衡后，若分别单独改变下列条件，重新达到平衡后，能使混和气体平均分子量增大的是A 通入N2B 通入NO2C 通入N2O4D 升高温度二．浓度变化例题2：在密闭容器中发生反应aA(g)=cC(g)+dD(g),反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半。
当再次达到平衡时，D的浓度为原来时的1.8倍。
下列叙述正确的是（）A.A的转化率变小B.平衡向正反应方向移动C.D的体积分数变大D.a>c+dA．气体体积压缩到原来的一半时，如果不发生平衡移动，那么D的浓度应该变位原来的2倍，但是实际上，D的浓度变为原来的1.8倍，说明反应左移了。
等效平衡在化学平衡问题中的应用
在恒 温恒容条 件下 ，在平 衡体 系 中增 加 Ａ 的量 ，平 衡 向正 反应 方 向移 动 ，Ａ 的转化 率跟 原 平衡 状 态 比较如何 变化 呢 ？有如下 三种 情况 ：
１ 等 效平衡 涵 义解析 １ ． １等效 平衡
在 恒温 恒容或 恒温 恒压 的 条件下 ，对 于 同一个 可逆反 应 ，如果 起始 时物 质 的投料 情况不 同 ，而达 到平 衡后 ，平衡 体 系中任 何一 种相 同组 分 的含 量 （ 质量 分数 、物质 的量 分数 、体 积分 数等 ）均 相 同 ， 这样 的化学 平衡 互称 为等 效平 衡 ［ 】 ］ ．
பைடு நூலகம்
辽 宁师 专 学报
２ ０ １ ３年 第 １ 期
无论恒 温恒容 还是 恒温恒 压 ，投 入物 质 的量 相 当或 者对应 成 比例 ，两 平衡 即为等效 平衡Ｌ ３ ］ ． 例如 ：
起始状 态 工： 起始状 态 Ⅱ：
起始状 态 Ｉ ｌ Ｉ ：
Ｈ２ （ ｇ ）＋ Ｉ ２ （ ｇ ） — ２ ＨＩ （ ｇ ）
Ｎｚ （ ｇ ）＋ ３ Ｈ２ （ ｇ ） ２ Ｎ Ｈ３ （ ｇ ）
起始 状态 Ｉ： 起始 状态 Ｉ Ｉ ：
起始状 态 Ｉ ｌ ｌ ：
１ ｍｏ ｌ ０
１ ｍｏ ｌ
３ ｍｏ ｌ ０
３ ｍｏ ｉ
０ ２ ｍｏ ｌ
２ ｍｏ ｌ
以上 三种起 始状 态 ，经极 限 转换 后 ， Ｉ和 Ⅱ反应 物 的物质 的量相 等 ，Ⅲ和 Ｉ、 Ⅲ和 Ⅱ反应物 的物
质 的量对应 成 比例 ，因 此 ，在 上 述三 种状 态下 ，可逆 反应 达到 的化学 平衡 为等 效平衡 ．
１ ． ２ ． ２ △Ｖ － ０时 ＿
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
探究一
500℃ 1L
500℃ 1L 0.5molN 1molN2 2 2molNH 1.5molH3 2 3molH2 1molNH 3 B
1molN2
3molH2
A
请总结等温等容条件下等效平衡的条件。
探究一
等温等容条件下等效平衡的条件 相同物质的起始物质的量相等 物质的起始物质的量等于所加物质的物 质的量与反应物或生成物等效的该物质 的物质的量之和。
探究二
分析容器A中N2、H2的 物质的量浓度影响因素。
c( N 2 )
500℃ 101kPa
1molN2 3molH2
n( N 2 ) n( N 2 ) ( n( N 2 ) n( H 2 ))Vm V
A
n( H 2 ) n( H 2 ) c( H 2 ) ( n( N 2 ) n( H 2 ))Vm V
应用二
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1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC， 1-a 这时A的物质的量为______mol 。 ②若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物 3a 质的量为______ mol。 ③若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，A 2 和C的物质的量分别是ymol和3amol，则x＝__mol ，y＝3(1-a) ___ __ D mol。平衡时，B的物质的量______( 选填一个编号)。 (A)大于2mol (B)等于2mol (C)小于2mol (D) 以上都有可能 达到平衡的过程中反应的方向不能确定。 做出此判断的理由是__________________________________ ④若在③的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后， a/(2-a) 。 C的物质的量分数是__________
达到平衡时，反应混合物中各组成成 分的含量（体积分数、物质的量分数 等）相等。
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：①同T同V，②同T同P
物质的起始物质的量等于所加物质的物 质的量与反应物或生成物等效的该物质 的物质的量之和。
总结
等效平衡的条件（xA+yB
A、x+y≠ p+q
pC+qD）
等温等容：相同起始物质的物质的量相等
等温等压：相同起始物质的物质的量之比相等
B、x+y = p+q
相同起始物质的物质的量之比相等
例题分析
在一恒定容器中充入2molA和1molB，发生如 下反应：2A(g)＋B(g) xC(g)，达到化学平 衡以后，C的体积分数为a。若在恒温恒容 下，按0.6mol的A、0.3mol的B、1.4mol的 C为起始物质，达到化学平衡后，C的体积 分数仍为a，则x为( BC )。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 无法确 定
应用一
将2.0 mol SO2气体和2.0 mol SO3气体混合于固定体积的密 闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，达到平衡时SO3为n mol。在相同温度下，分别 按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时SO3 等于n mol的是( BD ) A. 1.6 mol SO2＋0.3 mol O2＋0.4 mol SO3 B. 4.0 mol SO2＋1.0 mol O2 C. 2.0 mol SO2＋1.0 mol O2＋2.0 mol SO3 D. 3.0 mol SO2＋0.5 mol O2＋1.0 mol SO3
等效平衡在化学平衡中的应用
N2+3H2 2NH3
Br2+H2
2HBr
化学平衡
化学平衡是指在一定条件下的可 逆反应，正反应和逆反应的速率相等， 反应混合物中各组分的含量（物质的 量分数、体积分数等）保持不变的状 态。
化学平衡的特征
动：动态平衡
定：反应混合物的含量一定
变：一定条件下的平衡
等效平衡
如何理解“等效平衡”？ 相同效果的平衡状态。 相同效果指的是什么？
请总结等温等压条件下等效平衡的条件。
探究二
等温等压条件下等效平衡的条件 相同物质的起始物质的量之比相等 物质的起始物质的量等于所加物质的物 质的量与反应物或生成物等效的该物质 的物质的量之和。
例题分析
在一定温度下保持压强相等的密闭容器中，充入 1molA、2molB发生A+B 2C+D，达到平衡时 A的含量为w，下列物质组合充入该容器中，A的 含量仍为w的是（ BD ） A. 2molC+1molD B. 1molB+2molC+1molD C. 1molA+1molB D. 1molA+4molB+4molC+2molD
探究三
500℃
500℃ 1L 1L 1L 500℃ 1L H2
1molBr2
2molH2
1molH2 1molH2 2molHBr 2molHBr
Br2HBrABC请总结反应前后气体计量数之和相等反 应的等效平衡条件。
探究三
反应前后气体计量数之和相等的反应等 效平衡的条件
相同物质的起始物质的量之比相等
（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、体积、物质的量等）相同，但各组分的物质的量、浓 度可能不同。 ①可加入反应物，从正反应方向开始
（3）建立平衡 状态的途径：
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
等效平衡
达到平衡时反应混合物中各组成成分 的含量决定于什么条件？ 相同物质的起始浓度、压强、温度 等效平衡的条件是什么？ 保持同一物质相同的起始浓度、压强、 温度
例题分析
在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密 闭容器里，发生如下反应： 2SO2＋O2 2SO3 当此反应进行到 一定程度时，反应混合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（mol）。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 ，c= _________。 （2）若a=0.5，则b=_________ 0.25 1.5 （3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表示， 其中一个只含a和c，另一个只含b和c）：______，_____。 a+c=2 2b+c=2