等效平衡原理及规律

等效平衡原理及规律

一、等效平衡

等效平衡是指在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，起始加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡状态时，如果两个平衡中同种物质的百分含量相同（体积分数或物质的量分数）则这样的两个平衡称为等效平衡。

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等同平衡。等同平衡是等效平衡的特例。

如，常温常压下，可逆反应：

2SO2 + O2 2SO2

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，对于反应前后气体体积不等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过可逆反应的化学计量数之比，换算成化学方程式同一边的物质，如果换算后的各物质的量与原平衡相同，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，亦称为等同平衡。

②在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体体积不变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过极值转化成化学方程式的同一边的物质，只要反应物（或生成物）的物质的量之比与原平衡相同，则达到平衡后与原平衡等效。此时，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。

针对练习一：

1、在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入某固定容积的密闭容器中，在催化剂存在下发生反应2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g），当反应达到平衡时，反应混合物中SO3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、O2、SO3的物质的量，若达到平衡时，SO3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1.0molN2和3.0molH2，反应达到平衡时测得NH3的物质的量为0.6mol。若在该容器中开始时充入2.0 molN2和6.0molH2，则平衡时NH3的物质的量为（）

A、若为定容容器，n(NH3)=1.2mol

B、若为定容容器，n(NH3)>1.2mol

C、若为定压容器，n(NH3)=1.2mol

D、若为定压容器，n(NH3)<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)

D、达到平衡后，I途径混合气体密度为II途径混合气体密度的二分之一

4、体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2+O2 2SO3，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率（）

A、等于p%

B、大于p%

C、小于p%

D、无法判断

5、某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时，A、B 和C 的物质的量分别是4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（）

A、均减半

B、均加倍

C、均增加1mol

D、均减少1mol

6、将2molA和1molB充入一个密闭容器中，在一定条件下发生：2A（g）+B（g）

xC(g)达到平衡，测得C的物质的量分数为c%；若开始充入容器中的是0.6molA，0.3molB 和1.4molC，达平衡时C的物质的量分数仍为c%，则x的值可能为（）

A、2

B、3

C、4

D、5

7、在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应： H2（g）＋Br2（g） 2HBr （g），已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr（见下表“已知项”）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的百分含量不变，

对下列编号（1）－（3）的状态，填写表中空白：

8．在温度不变下，在恒压容器a与恒容容器b中，分别充入体积比为1∶3的N2和H2。若开始时两容器的体积相等，且在相同条件下达到平衡时，两容器中N2的转化率应当是( ) A．a中大 B．b中大 C、a、b中一样大 D．无法判断

9．恒温条件下，将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后，慢慢压缩气体体积，下列叙述正确的是( )

A．若体积减小一半，则压强为原来的两倍

B．平衡向右移动，混合气体颜色一定会变浅

C．若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍

D．平衡向右移动，混合气体密度增大

10．可逆反应A(g)＋B C(g)＋D 达到平衡时，下列说法不正确的是( ) A．若增大A的浓度，平衡体系颜色加深，D不一定是有颜色的气体

B．增大压强，平衡不移动，说明B、D必定是气体

C．升高温度，C的百分含量减少，说明正反应是放热反应

D．若B是气体，增大A的浓度会使B的转化率增大

11．在一密闭容器中充入1mol NO2，建立如下平衡：2NO2N2O4，此时NO2的转化率为x%，在其他不变的情况下，再充入1mol NO2，待新平衡建立时测得NO2的转化率为y%，则下列大小关系正确的是( )

A．x>y B．x＝y C．x

12．将2molSO2和2molSO3气体混合于容积一定的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2＋O22SO3，达平衡时SO3为n mol。在相同温度下，按下列配比在该容器中放入起始物质，达平衡时，SO3的物质的量将大于n mol的是( )

A．2molSO2和1molO2 B．2molSO2、1molO2和2molSO3

C．4molSO2和1molO2 D．3molSO2、1molO2和1molSO3