【高中化学】高中化学等效平衡问题的解题技巧

【高中化学】高中化学等效平衡问题的解题技巧

等效平衡问题是指利用等效平衡(相同平衡或相似平衡)来进行的有关判断和计算问题，即利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态(相同平衡)进行有关问题的分析、判断，或利

用相似平衡的相似原理进行有关量的计算。所以等效平衡也是一种思维分析方式和解题方法。这种方法往往用在相似平衡的计算中

关于概念的理解：

(1)外界条件相同：通常可以就是①恒温、恒容，②恒温、恒压。

(2)“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，但各组分的物质的量、浓度可能不同。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。

(3)平衡状态只与始态有关，而与途径毫无关系，(例如：①无论反应从正反应方向已

经开始，还是从逆反应方向已经开始②投料就是一次还是分为几次③反应容器经过不断扩大—增大或增大—不断扩大的过程，)只要初始浓度相当，就达至相同的平衡状态。

等效平衡的条件和判断：

(1)恒温恒容下，发生改变初始重新加入物质的物质的量，例如通过可逆反应的化学

计量数折算成同一半边的物质的物质的量与原均衡成正比，则超过均衡后与原均衡耦合

(2)恒温恒容下，对于反应前后都是气体且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，发生改变初始重新加入物质的物质的量，只要按化学计量数，折算

成同一半边的物质的物质的量之比与原均衡相同，则超过均衡后与原均衡耦合不同条件下的等效平衡问题：

1.对于通常可逆反应，在恒温、恒容条件下创建均衡，发生改变初始时重新加入物质

的物质的量，如果能按化学计量数折算成同一半边的物质的物质的量与原均衡相同，则两

均衡耦合。

如：按下列三条途径，在恒温、恒容下建立的平衡等效

3h2(g)+n2(g)=2nh3(g)

ⅰ3mol1mol0

ⅱ002mol

ⅲabc

ⅲ中，应当满足用户：b+c/2=1,a+3c/2=3。

例1.一可逆反应：2a(g)+3b(g)=xc(g)+4d(g)，若按下列两种配比，在同温、同体积的密闭容器中进行反应。

存有

(1)0.8mola，1.2molb，1.2molc，2.4mold

(2)1.4mola，2.1molb，0.6molc，1.2mold

达到平衡后，c的质量分数相同，则x的值为()

a.1

b.2

c.3

d.4

解析：因为在等温、等容下平衡时，c的质量分数相同，则属于同一平衡状态，变化的a、b、c、d的物质的量之比为：0.6∶0.9∶0.6∶1.2=2∶3∶2∶4。故选b项。

2.在恒温、恒压下，发生改变初始时重新加入物质的物质的量，只要按化学方程式系数比折算成同一半边物质的物质的量之比与原均衡相同，两均衡耦合。

如：按下列三条途径建立的平衡为等效平衡

3h2(g)+n2(g)=2nh3(g)

ⅰ3mol1mol0mol

ⅱ0mol0mol2mol

ⅲ3nmolnmolx(x≥0)mol

小结：若恒温、恒容，则3n+3x/2=3,n+x/2=1;若恒温、恒压，则(3n+3x/2)：

(n+x/2)=3：1即可。

例2.在恒温、恒压下，有下列气体反应分别从两条途径进行

2a(g)+2b(g)=c(g)+3d(g)

ⅰ2mol2mol00

ⅱ002mol6mol

下列叙述正确的是()

a.ⅰ、ⅱ两条途径最终达至均衡时，体系内混合气体的百分共同组成相同。

b.ⅰ、ⅱ两条途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成不同。

c.达至均衡时，ⅰ途径所用的时间与ⅱ途径所用的时间相同

d.达到平衡时，ⅰ途径混合气体密度等于ⅱ途径混合气体的密度

解析：因反应前后气体体积维持不变，应力对该均衡并无影响，途径ⅰ、ⅱ为耦合均衡，故挑选a、d项。

3.在恒温、恒容下，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)的物质的量比例与原平衡的相同，两平衡就是等效平衡。(相当于恒温、恒压下的等效平衡，原因是平衡不受压强影响)。

基准3.在两个密封容器内，维持温度为423k，同时向a、b两容器中分别重新加入amol、bmolhi，等待反应2hi(g)=h2(g)+i2(g)达至均衡后，以下观点恰当的就是()

a.从反应开始到达到平衡所需时间ta>tb

b.均衡时i2浓度c(i2)a=c(i2)b

c.平衡时i2蒸气在混合气体中体积分数a%>b%

d.hi的均衡水解率为成正比

解析：等温下，该反应前后系数不变，平衡不受压强影响，a、b两容器中的平衡可视为等效平衡，故应选d项。

基准4.某恒温、恒容的密封容器压入3mola和2molb，反应3a(g)+2b(g)=xc(g)+yd(g)达至均衡时c的体积分数为m%。若将0.6mola，0.4molb，4molc，0.8mold做为初始物压入，同温同容下达至均衡时c的体积分数仍为m%，则x=_______，y=_______。

解析：同温同容下达到平衡时c的体积分数仍为m%，则两平衡为等效平衡，因而有

3a(g)+2b(g)=xc(g)+yd(g)

ⅰ3mol2mol00

ⅱ0.6mol0.4m ol4mol0.8mol

所以有：0.6+(3×0.4)/x=3,0.6+(3×0.8)/y=3。

Champsaur：x=5，y=1。

解析2：

恒温恒容一边倒完全相同