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1、化学等效平衡解题技巧 一、概念 在一定条件（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，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 的化学平衡互称等效平衡（包括“相同的平衡状态”）。 概念的理解： （1）外界条件相同：通常可以是恒温、恒容，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
2、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，而与途径无关，（如：无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开 始投料是一次还是分成几次反应容器经过扩大缩小或缩小扩大的过程，）只要起始浓度相当，就 达到相同的平衡状态。 二、等效平衡的分类 在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种： I 类：恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即V0 的体系）：等价转化后，对应 各物质起始投料的物质的量 与原平衡起始态相同 。 II类：恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即V=0的体系）：等价转化后，只要 反应物（或生成物）的物质的量的比例 与原平
3、衡起始态相同，两平衡等效。 III类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，要反应物（或生成物）的物质的量的比例 与原平衡起始 态相同，两平衡等效。 解题的关键， 读题时注意勾画出这些条件，分清类别，用相应的方法求解。我们常采用“等价转换” 的方法，分析和解决等效平衡问题 三、例题解析 I 类： 在恒温恒容下 ，对于化学反应前后气体体积发生变化的可逆反应，只改变起始加入物质的物质 的量，如果通过可逆反应的化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量与原平衡相同，则 两平衡等效。 例1：在一定温度下，把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器中，发生如下反应， 22 OSO2
4、3 SO2，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 分别代表初始时加入的 322 SOOSO、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，才能保证达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟 上述平衡完全相同。请填空： （1）若 a=0，b=0，则 c=_。 （2）若 a=0.5 ，则 b=_，c=_。 （3）a、 b、c 的取值必须满足的一般条件是_， _。 （请用两个方程式表示，其 中一个只含a 和 c，另一个只含b 和 c） 解析：通过化学方程式： 22 OSO2 3 SO2可以看出，
5、这是一个化学反应前后气体分子数不等的 可逆反应， 在定温、 定容下建立的同一化学平衡状态。起始时， 无论怎样改变 322 SOOSO、的物质的量， 使化学反应从正反应开始，还是从逆反应开始，或者从正、逆反应同时开始，但它们所建立起来的化学平 衡状态的效果是完全相同的，即它们之间存在等效平衡关系。我们常采用“等价转换”的方法，分析和解 决等效平衡问题。 （1）若 a=0，b=0，这说明反应是从逆反应开始，通过化学方程式 22 OSO2 3 SO2可以看出，反 应从 2mol SO3开始，通过反应的化学计量数之比换算成 2 SO和 2 O的物质的量（即等价转换），恰好跟反应 从 2mol SO2和
6、 1mol O2的混合物开始是等效的，故c=2。 （2）由于a=0.5b（乙） ab，即应填（甲） 。 针对训练： 1、在 t 时，向2L 密闭容器中放入1molA 和 1molB，发生下列反应： A（g）+B（g）C（g）+2D （g） ，平衡时 C的含量为m% ，保持其他条件不变，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 、 2molA 和 1molB B、2molD和 A、 B、C各 1mol C、 1molC和 2molD D、1molC和 1molD 2、在一定温度下，把2mol SO2和 1mol O2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2S
7、O2 +O2 2 SO3, 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 a、b、c 取不同的数值，它们必须满足一定的 相互关系，才能保持达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍和上述平衡时的完全相同。请填写 下列空白： 若 a=0,b=0, 则 c= _ 。 若 a=0.5, 则 b= _ 和 c= _ 。 a、b、c 必须满足的一般条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含a 和 c，另一个只含b 和 c） ： _ 。 答案：（1）2mol （2） b=0.25mo
8、l ，c=1.5mol （3） a+c=2 b+c/2=1（或 2b+c=2） 3、在一个固定体积的密闭容器中，加入2mol A 和 1mol B ，发生反应： 2A(g) B(g) 3C(g)D(g) 达平衡时， c (C) W mol/L。若维持容器内体积和温度不变，按下列四种 配比作起始物质，达平衡后，C浓度仍为W mol/L 的是（ AD ） （A）1mol A 0.5mol B 1.5mol C 0.5 D （B）2mol A 1mol B 3mol C 1mol D （C）3mol C 1mol D1mol B （D）3mol C 1mol D 4、在一恒温恒容密闭容器中，A、B气
9、体可建立如下平衡： 2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)现分别从两条途 径建立平衡：. A 、 B的起始量均为2mol； . C 、D 的起始量分别为2mol 和 6mol。下列叙述不正确的 是： -（B） A、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、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，途径的和途径体系内混合气体平均相对分子质量相同 D、达到平衡时，途径的气体密度为途径密度的1/2 5、在一个1L 的密闭容器中，加入2molA 和 1molB ，发生下述反应： 2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g) 达到平衡时，C的浓度为1.2mo
10、l/L , C的体积分数为a% 。 维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是1.2mol/L的是 （ D ） A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B 6、在一固定容积的密闭容器中充入2molA 和 1molB，发生反应：2A(气)+B( 气)xC(气), 达到平衡后， C的体积分数为W% 。若维持容器体积和温度不变，按0.6molA 、 0.3molB 和 1.4molC 为起始物质，达到平 衡后， C的体积分数
11、仍为W% ，则 x 值为（ BC ） A 、 1 B、2 C、 3 D、4 7、在一个1L 的密闭容器中，加入2molA 和 1molB ，发生下述反应： 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g) 达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为a% 。维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为 起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是1.2mol/L （或 C的体积分数仍是a% ）的是 （ ABD ） A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B
12、 8、在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3LA 和 2LB，发生如下反应： 3A（气） +2B（气）xC（气） +yD(气) 达到平衡时，C的体积分数为m% 。若维持温度压强不变，将0.6LA 、0.4LB、4LC、0.8LD 作为起始物质充 入密闭容器中, 达到平衡时C的体积分数仍为m%, 则 X、Y的值分别为（ CD ） A x=3 y=1 B x=4 y=1 C x=5 y =1 D x=10 y=2 9、在一个容积固定的密闭容器中充入1molHI ，建立如下平衡：H2（g）+I2 （g）2HI（g） ，测得 HI 的 转化率为a% 。其他条件不变，在上述平衡体系中再充入1
13、molHI，待平衡建立时HI 的转化率为b% ，则 a、 b 的关系为（C ） A.a b B.ab C.a=b D.无法确定 10、一个真空密闭恒容容器中盛有1molPCl5，加热到200发生如下反应： PCl5(g)PCl3 (g)+Cl 2 (g) ，反应达到平衡时，混合气体中 PCl5，所占体积分数为M% ， 。若同一温 度的同一容器中，最初投入2 molPCl 5，反应达平衡时，混合气体中 PCl5，所占体积分数为N% 。则 M和 N 的关系是 ( C ) (A) M N (B) M=N (C) M N (D)无法确定 11、已知甲为恒温恒压容器，乙为恒温恒容容器。两容器中均充入2m
14、ol SO2、1mol O2，初始时两容器的温 度体积相同。 一段时间后反应达到平衡，为使两容器中的SO2在平衡混合物的物质的量分数相同，下列 措施中可行的是（AB） A向甲容器中充入一定量的氦气 B 向乙容器中充入一定量的SO3气体 C升高乙容器的温度 D增大甲容器的压强 12、有两个密闭容器A和 B，A容器内有一个移动的活塞能使容器内 保持恒压， B容器能保持恒容。起始时向这两个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的容积相等。 在保持 400 0C的条件下使之发生如下反应： 2 SO2+O22SO3。 （1）达到平衡时所需要的时间A容器比 B容器，A容器中 SO2的转化率比B容器。 （2）达到（ 1）所述平衡后，若向两容器中通入数量不多的等量氩气，A 容 器 化学平衡移动， B容器化学平衡移动。 （3）达到（ 1）所述平衡后，若向两容器中通入等量的原反应气体，达到平衡时，A容器 SO3物质的量分 数；B容器中 SO3的物质的量分数。 （填增大、减小、不变） 答案（ 1）短、大（ 2）逆向、不（3）不变、增大