1、 专专 题题 一一 、 等等 效效 平平 衡衡 问问 题题 1、 定义： 在一定条件下（定温定容或定温定压），对同一可逆反应，由于起始有关 物质的量“相当”，无论从正反应开始还是从逆反应开始，均可达到平衡，且任何组分的含量（通常为百分含量）相同，这样的平衡 互称 为 等效平衡 。 2、 等效平衡的类型及建立等效平衡的条件 （ 1） 定温定容条件下的等效平衡 对于反应前后气体分子数 不等 的可逆反应 ，只改变起始加入物质的情况，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边物质的量与原平衡相同（即投入物料量相同，则两平衡等效。 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
2、量的 比例 与原平衡相同，则两平衡等效。 （ 2） 定温定压条件下的等效平衡 在定温定压下，改变其事实起始时加入物质的物质的量，只要按 化学计量数比换算成同一边物质的量 之比 与原平衡相同，则达到平衡后与原平衡等效。 3、 等效平衡的解题思路 （ 1）分析是否属于等效平衡问题 （ 2）属何种类型的等效平衡 （ 3）选择建立平衡的条件（极值法） 4、例题 例 1、在一个 固定体积 的密闭容器中，保持一定浓度，进行以下反应： 4A(g)+5B(g) 4C(g)+6D(g),已知加入 4molA 和 5molB 时，反应 进行到一定程度时，反应混合物就处于平衡状态，现在该容器中，保持温度不变，令 a
3、,b,c,d 分别代表初始加入的 A,B,C,D 的物质的量，如果 a,b,c,d 取不同 的数值，它们必须满足一定关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中几种物质的百分含量仍跟上述平衡时完全相同，请填写下列空白： （ 1） 若 a=0,b=0, 则 c= ,d= . （ 2）若 a=1,则 b= ,c= ,d= （ 3） a,b,c,d 取值必须满足的一般条件是 （请用方程式表示，其中一个只含 a 和 c,另一个只含 b 和 c） : , . 例 2、在固定体积的密闭容器中，加入 2molA,1molB,发生反应： A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时， C 的质量分数为 %,在相同条件下
4、按下列情况充入物质达到平衡时 C 的质量分数仍为 %的是（ ） A.2molC B.3molC C.4molA,2molB D.1mola,2molC 5、练习 （ 1）在 t 时，向一容积不变的密闭容器内放入 1molA 和 1molB，发生如下反应：A(g)+B(g) C(g)+2D(g).达到平衡时 C 的含量 m%,保持温度不变，若按下列配比将物质放入容器中，达到平衡时， C 的含量仍为 m%的是（ ） A.1molA 和 2molB B.2molD,1molA 和 1molB C.1molC 和 2molD D.1molC 和 1molD (2) 在一定条件下，向一带活塞的密闭容器内
5、充入 2molSO2和 1molO2,发生下列反应： 2 SO2 (g)+O2(g) 2SO3(g),达到平衡后改变下列条件， SO3气体平衡浓度不改变的是（ ） A.保持温度和容器体积不变，充入 1mol SO3 B. 保持温度和容器压强不变，充入 1mol SO3 C. 保持温度和容器压强不变，充入 1mol O2 D. 保持温度和容器压强不变，充入 1mol Ar (3)在一恒定的容器中充入 2molA 和 1molB 发生反应： 2A(g)+B(g) xC(g)达到平衡后，C的体积分数为 a%;若维持容器 的容积和温度不变，按起始物质的量 A为 0.6mol, B为 0.3mol, C
6、 为 1.4mol 充入容器中，达到平衡后， C 的体积分数仍为 a%，则 x 的值为（ ） A.只能为 2 B.只能为 3 C.可能为 2，也可能为 3 D.任意值 (4) .在一个固定体积的密闭容器中 2molA和 1molB发生反应 2A(g)+B(g) 3C(g) +D(g), 达到平衡时， C的浓度为 Wmol/L维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，若 C的浓度仍为 Wmol/L,该配比是（ ） A.4molA+2molB B.3molC+1molD+1molB+2molA C.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD .若题中改为
7、1molA,0.5molB,1.5molC,0.5molD作为起始物质，达到平衡后， C的浓度是否仍为 Wmol/L? 若题中 A 为 0.5mol/L,B 为 0.25mol,则 C 为 mol,D 为 mol 作为起始物质时，达到平衡后， C的浓度仍为 Wmol/L. 若题中改为 amolA,bmolB,cmolC,dmolD 作为起始物质，达到平衡后， C 的浓度如果仍为Wmol/L，则 a与 c,b与 d分别满足什么关系： 、 (5) .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 a
8、molC,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 的物质的量为 mol. (3)若开始时放入 xmolA,2molB和 1molC,到达平衡后， A和 C的物质的量分别是 ymol和 3amol,则 x= mol,y= mol. 平衡时， B 的物质的量 （选一个编号） (甲 )大于 2mol (乙 )等于 2mol (丙 )小于 2mol (丁 )可能大于、等于或小于 2mol 作出 此判断的理由是 （ 3） 若在（ 3）的平 衡混合物中再加 入 3molC,待再次到达平衡后， C 的物质的量分数是 .若维持温度不变在一个与（
9、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 。 （ 4） 开始时放入 1molA 和 1molB 到达平衡后生成 bmolC,将 b 与（ 1）小题中的 d 进行比较 （选一个编号） (甲 )ab (丙 )a=b (丁 )不能 比较 a和 b的大小 作出 判断的理由是 专题二、化学平衡问题的解题技巧 及规律 一、 当外界条件改变引起多方面因素发生改变时，可以通过构造一个中间状态来解题，思维模式为： 例 1： 一真空密闭容器中盛有 1molPCl5,加热到 20 时发生如下反应： PCl5(g) PCl3(g)+ Cl2 (g)反应达到平衡时， PCl5 所占体积分数为 M%
10、,若在同一温度和同一容器中最初投入的是2mol PCl5,反应达到 平衡时 PCl5所占的体积分数为 N%，则 M 和 N 的正确关系是（ ） A.MN B.Mb 练习 4:有两只密闭容器 A 和 B,A 容器有一个可移动活塞使容器内保持恒压， B 容器保持恒容，起始时向两只容器中分别 充入等量的体积比为 2 1 的 SO2 和 O2 的混合气体，并使 A和 B 容积相等 .在保持 400条件下使之发生反应 :2SO2 +O2 2SO3,填写下列空白 : (1)达到平衡所需时间 A 比 B ,A 中的 SO2 转化率比 B . (2)达到 (1) 所述平衡后 ,若向两容器通入数量不多的等量氩气
11、 ,A 容器的化学平衡 移动 ,B 容器的化学平衡 移动 . (3)达到 (1)所述平衡后 ,向两容器中通入等量的原反应气体 ,达到平衡后 ,A 中的 SO3 体积分数 (增大、减小、不变 )， B 中的 SO3 体积分数 练习 5:在 373K,把 11.5gN2O4气体通入体积为 500ml 的真空密闭容器中立即出现红棕色 ,反应进行到 2s 时 ,NO2含量为 0.01mol,进行到 60s 时 ,达到平衡 ,此时容器内混合气体的密度是氢气密度的 28.75 倍 ,则下列叙述中正确的是 ( ) A.开始 2s 内 C(N2O4)的变化表示的反应速率为 0.01molL-1s-1 B.达到
12、平衡时体系内压强是开始时的 1.6 倍 C.平衡时 C(N2O4)为 0.025mol L-1 D.平衡后若压缩容器 ,减小体积 ,则再达平衡时 NO2浓度下降 二、 平衡正向移动与反应物的转 化 关系 1.由于温度或压强改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化率必定增大。 2.由于增加反应物浓度引起平衡正向移动时，有以下几种情况： (1)对于反应物（不考虑固体反应物）不只一种的可逆反应，如 N2+3H2 2NH3,平衡时增加一种反应物浓度，平衡正向移动，另一种反应物的转化率增大，而自身的转化率却减小。 (2)对于反应物只有一种的可逆反应 （并规定起始时只有反应物），若反应前后气体分子数不变，如
13、 2HI(g) H2(g)+I2(g),则无论增大或减小 HI 的浓度， HI 的转化率都不改变，若反应后气体分子数减少， 如 2NO2(g) N2O4(g),则增大 NO2 的 浓度， NO2 的 转化率增大；若反应后气体分子数增大，如 2NH3 N2+3H2,则增大 NH3的浓度， NH3的转化率减小。 专题三、化学平衡图象题的解法 1. 步骤 ： 一看面（即纵坐标与横坐标的意义），二看线（即线的走向和趋势），三看点（即起点、折点、交点、终点），四看辅助线（如等温线、等压线、平衡线等），五看量的变化（如浓度变化，温度变化，转化率变化等）。 想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡
14、的影响规律。 作判断：根据图象中表现的关系与所学规律相比较 ，作出符合题目要求的判断。 2. 原则： “定一议二” “先拐先平” 例 1.在一密闭体系中发生下列反应 :N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(正反应放热 ),下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图 .回答下列问题 : (1)处于平衡状态的时间段是 (2)t1, t3, t4 时刻体系中分别是什么条件发生了变化 ? t1: t3: t4: (3)下列各时间段时 ,氨的体积分数最高的 是 ( ) A. t0t1 B. t2t3 C. t3t4 D. t5t6 例 2.mA(g)+nB(g) qC(g)反应在密闭容器中进行
15、，如图表示反应过程中温度 T,压强 P 与B%（气体 B 在混合气体中的百分含量）的关系曲线由曲线分析，下列结论正确的是（ ） A.m+nq 正反应为放热反应 B.m+nq 正反应为吸热反应 C.m+np+q B. 正反应吸热 ,m+np+q D. 正反应放热 ,m+nV 逆 时，则在右 图中，表示此种情况下的点是 点。 例 5.反应 mA(g) +nB(g) pC(g)+qD(g),开始充入 A,B 或 C,D,下图一 ,图二分别表示反应达到平衡后 ,改变温度、压强对反应速率及平衡的影响，下列判断正确的是（ ） A.开始时充入 A、 B,m+np+q,正反应为放热反应 B. 开始时充入 A、 B,m+np+q,正反应为放热反应 D. 开始时充入 C、 D, m+ne+f D.达平衡后增加 A 的量有利于平衡向正反应方向移动
