等效平衡例题解析(精品资料).doc

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全方位透析等效平衡

化学平衡是中学化学中三大理论之一，它是电离平衡、水解平衡的基础，在中学化学教学中占据举足轻重的地位，尽管新教材总体上对化学平衡降低了难度，但它仍是值得重视的高考热点。其中等效平衡是化学平衡教学中的重点和难点，也是高考的热点，为让学生能更好的掌握和应用等效平衡，下面笔者结合自己的教学体会，对有关等效平衡知识进行了系统的分析。

一、等效平衡的原理

在一定条件（定温、定容或定温、定压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的物质的量分数（或体积分数）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。

二、等效平衡的建立

化学平衡状态的建立与条件（如浓度、温度、压强等）有关，而与建立平衡时的途径无关，因而同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时的条件（浓度、温度、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：

2SO

2 + O

2

2 SO

3

① 2mol 1mol 0

② 0 0 2mol

③ 1mol 0.5mol 1mol

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化学计量数比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。

三、等效平衡的规律

1、定温、定容条件下的等效平衡

Ⅰ类：在定温、定容条件下，对于反应前后气体化学计量数不相等的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量，所得反应物（或生成物）的物质的量与原起始量对应相同，则两平衡等效。

Ⅱ类：在定温、定容条件下，对于反应前后气体化学计量数相等的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的

量，所得反应物（或生成物）的物质的量之比与原起始量之比对应相同，则两平衡等效。

2、定温、定压条件下的等效平衡

在定温、定压条件下，对于反应前后气体化学计量数任意型的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量，所得反应物（或生成物）的物质的量之比与原起始量之比对应相同，则两平衡等效。

四、等效平衡的解题思想——极值法

无论平衡从哪个方向建立，在判断时，都可以根据题给条件，把生成物全部推算成反应物或把反应物全部推算成生成物，再与平衡开始时加入的物质的量相比较。

推算公式是：某反应物的物质的量＋变成生成物而消耗了该反应物的物质的量=原来该反应物的物质的量

理解了上述等效平衡的概念和建立方法，就能顺利应用到实际的解题中。

五、等效平衡的应用

等效平衡的应用通常有三类，第一类是改变起始加入量，第二类是反应物分批加入，第三类是等效平衡的综合应用，现就此例析如下。

1、改变起始加入量时有关等效平衡的计算

⑴改变起始加入量判断平衡时体积分数的大小

例1（2005年江苏化学卷，18题）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，达到平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是( )

A、2molC

B、2molA、1molB和1molHe（不参加反应）

C、1molB和1molC

D、2molA、3molB和3 molC

解析：本题考查了上述“定温、定容”条件下的等效平衡规律中的第2类等效平衡问题。首先把各选项中的C都折算成A和B，再与题干相比较。选项A中把“2molC”完全转化为“4/3molA 和2/3molB”，可设想分两步进行，第一次先加入4/3molA和

4/3molB，与题干中比例一致，与原平衡等效，平衡后A的体积

分数为a%，第二次再移走2/3molB ，会使平衡逆向移动，A 的物

质的量增加（但总物质的量减小），故平衡后A 的体积分数大于

a%；选项B 中所充入的“1molHe”不能改变各组分分压，对平

衡无影响，只需分析加入“2molA、1molB”的情况即可，其分

析原理与选项A 类似，故平衡后A 的体积分数也大于a%；选项

C 中把“1molB 和1molC” 完全转化为“4/3molA 和5/3molB”，

也可假设分批加入，第一次先加入4/3molA 和4/3molB ，与原平

衡等效，平衡后A 的体积分数为a%，第二次再加入1/3molB ，

会使平衡正向移动，A 的物质的量减小（但总物质的量增加），

故平衡后A 的体积分数小于a%；选项D 中把“2molA、3molB

和3 molC” 完全转化为“4molA 和4molB”，与原平衡等效，平

衡后A 的体积分数为a%。故符合题意的为AB 。

⑵改变起始加入量时计算平衡时物质的量浓度大小

例2(2004年北京理综卷，14题)在一定温定容的密闭容器中有如下

平衡：H 2(g)+I 2(g) 2HI(g)，已知H 2和I 2的起始浓度均是

0.10mol/L ，达到平衡时HI 的浓度为0.16 mol/L ，若H 2和I 2的起

始浓度均变为0.20mol/L 时，则平衡时的H 2浓度(mol/L)是 （ ）

A 、0.16mol/L

B 、0.08mol/L

C 、0.04mol/L

D 、0.02mol/L

解析此题仍运用等效平衡规律处理，仍假设第一种情况的反应体

系的体积为VL ，第二种情况的反应体系的体积为2VL ，则在等

温条件下，两者建立等效平衡。其中H 2的平衡浓度相同，为

0.02mol/L （由第一种情况平衡时，HI 浓度为0.16mol/L ，可推知

H 2转化浓度为0.08mol/L ，则剩余浓度为0.02mol/L 得）。这样，

由第二种情况的反应体积为2VL 压缩到VL 时，平衡不移动，但

H 2、I 2和HI 的浓度均增大2倍，所以H 2的平衡浓度则为0.04mol/L 。

应选C 。

⑶利用等效平衡讨论可逆反应化学计量数

例3、在一固定体积的密闭容器中，充入2molA 和1molB ，发生反

应2A(g)+B(g)xC(g)，达平衡后，C 的体积分数为W%，若维持

容器容积和温度不变，按0.6molA 、0.3molB 和1.4molC 为起始配

比投入，达平衡后，C 的体积分数也为W%，则x 的值为 （ ）

A 、1

B 、2

C 、3

D 、4

解析看题意多数学生认为这是“恒温恒容”条件下的等效平衡

问题，常用极端假设法，即完全推算到A 、B 这两种反应物一端，

即有0.6+1.4×2/x=2，或0.3+1.4×1/x=1，得x=2，应选B 。然而

还应考虑到等效平衡的另一种情况，即定温、定容条件下对于反