高中化学等效平衡分类梳理习题解析

1起始n(mol)2101平衡n(mol)0.80.41.22起始n(mol)0022平衡n(mol)0.80.41.22SO2+O22SO3恒温恒容这两个平衡，有什么异同？等效平衡：在相同的条件下通过不同的途径，达到的相同的平衡状态。（1）相同条件：①恒温、恒容②恒温、恒压（2）不同途径：（3）两平衡等效的标志：达到平衡时，各组分的含量（物质的量分数、质量分数、体积分数等）均对应相等。①正向建立：只加反应物；②逆向建立：只加生成物；③中间建立：反应物、生成物同时加入；④分批加入：反应一段时间再投料。一、等效平衡的概念1平衡n(mol)0.80.41.23平衡n(mol)0.40.20.62平衡n(mol)0.80.41.2等效①2mol1mol0②002mol结论1：对于反应前后气体总体积不相等的反应，在恒温恒容条件下，若如果极值转化为同一边物质，两次物质的起始量对应相等，则两平衡为等效平衡。极端假设法：通过可逆反应的化学计量系数比换算成同一边的物质的物质的量。(一边倒)③1mol0.5mol1molSO2a%O2b%SO3c%平衡状态1、恒温、恒容条件二、等效平衡的类型例1：2SO2+O22SO3等效④4mol2mol0mol不等效恒温恒容：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)途径1起始2mol2mol0途径2起始amolbmolcmol途径2中a、b、c符合怎样的关系达到平衡状态时与途径1等效?思考：a+c=2b+c/2=2拓展130A.131B.0.51.51C.0.51.50D.132N2+3H22NH3A.1.54.50B.130C.0.51.50D.260abca+0.5cb+1.5c0a+0.5c=1b+1.5c=3就与原平衡互为等效平衡N2+3H22NH3讨论：在一有催化剂、恒温、恒容的密闭容器中，N2+3H22NH3已知加入1molN2和3molH2，达平衡时NH3的体积分数为m%，若初始分别加入下列各物质，NH3的体积分数仍为m%的是（）A.1molN2+3molH2+1molNH3B.0.5molN2+1.5molH2+1molNH3C.0.5molN2+1.5molH2D.1molN2+3molH2+2molNH3B1、恒温、恒容条件下二、等效平衡的类型例2：H2+I22HI①1mol1mol0②002mol③0.5mol0.5mol1mol④2mol2mol0mol等效等效?等效结论2：对于反应前后气体总体积相等的反应，在恒温、恒容条件下，如果极值转化后与原平衡的起始量成比例，则两平衡为等效平衡。恒温恒容：H2(g)+I2(g)2HI(g)途径1起始2mol1mol0途径2起始amolbmolcmol途径2中a、b、c符合怎样的关系达到平衡状态时与途径1等效?思考：拓展122/2/cbca例1：2SO2+O22SO3思考：在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数变化的可逆反应，如果极值转化后与原平衡的起始量成比例，是否等效？①2mol1mol0④4mol2mol0mol不等效1、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的体积分数为a%是（）A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molBAB课堂练习[变式1]：若该可逆反应中D为固体，结果又如何?ABD①2mol1mol04mol2mol0起abca+cb+c/20平衡。，就与原平衡互为等效只需满足：122/cbca结论3：在恒温恒压条件下，不论反应前后气体总体积是否变化的反应，如果极值转化后与原平衡的起始量成比例，则两平衡为等效平衡。2、恒温、恒压条件二、等效平衡的类型例1：2SO2+O22SO3H2+I22HI呢？情况是否一样？等效②002mol等效SO2a%O2b%SO3c%平衡1SO2a%O2b%SO3c%平衡3?讨论：在一个体积可变的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应，H2(气)+Br2(气)2HBr(气)，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：2a00.52(n-2m)(n-m)a两次平衡时各组分百分量、c相同，n同比例变化投料换算成相同物质表示时等比例恒温恒压两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化投料换算成相同物质表示时等比例恒温恒容(△n(g)=0)两次平衡时各组分百分量、n、c均相同投料换算成相同物质表示时量相同恒温恒容(△n(g)≠0)结果等效条件条件mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)小结全等平衡等比平衡等比平衡恒温恒压呢？ADD1、将3molA和1molB放入恒温恒容的密闭容器中,发生如下3A(g)+B(g)2C(g)+D(g)，达到平衡后C的含量为w%，若维持温度和体积不变，按下列4种配比投料，平衡后C的含量仍为w%的是（）A.6molA+2molBB.3molA+1molB+2molCC.1molB+2molC+1molDD.2molC+1molD（6200）（3120）（3200）（3100）2、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W%，若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x的值为（）A.只能为2B.只能为3C.可能是2，也可能是3D.无法确定C3、在一有催化剂、体积可变的密闭容器中，已知加入1molN2和4molH2反应达平衡时生成amolNH3，在同温，同压下保持平衡时各组分的体积分数不变，对以下①--③的状态，填写空白：N2+3H22NH3起140an(NH3)平①1.560_____②__________10.5a③mg(g≥4m)____________1.5a00.52g-8m(g-3m)a（三）恒温恒压起始n(mol)210平衡n(mol)0.80.41.2起始n(mol)420平衡n(mol)1.60.82.42SO2+O22SO3恒温恒压2molSO21molO21450℃1L2molSO21molO2450℃1L2molSO21molO21’450℃1L2molSO21molO21’450℃1L121molH21molI21500℃1L1molH21molI2500℃1L1molH21molI21’500℃1L1molH21molI21’500℃1L12起始n(mol)110平衡n(mol)0.80.80.4起始n(mol)220平衡n(mol)1.61.60.8H2+I22HI恒温恒压恒温、恒压条件下，若改变起始加入情况，只要通过极限转换换算后与原平衡的起始量成比例，则两平衡为等效平衡。2、恒温、恒压条件下的等效平衡二、等效平衡的类型各组分百分量、c相同，n成比例变化结果：另外一种分类情况？（以可逆反应本身作为分类前提）1、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的体积分数为a%是（）A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molBAB课堂练习[变式1]：若该可逆反应中D为固体，结果又如何?ABD[变式2]：若条件改为恒温恒压，结果又如何?ABD2、在一体积可变的密闭容器中，通入1molN2和3molH2，发生反应，在t1时刻达到平衡。保持温度和压强不变，在t2时刻，再通入一部分NH3，反应速率(v)与时间(t)的关系曲线正确的是（）C课堂练习[变式1]：若保持温度和容器容积不变，在t2时刻，再通入一部分NH3，情况又如何？B[变式2]：假设恒温恒压时，NH3百分含量为a%，那么在恒温恒容条件下，情况又如何？[巩固1]某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和3molH2,使之反应合成NH3，平衡后测得NH3的体积分数为m。若T不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m，若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示应满足：（1）恒定T、V：[1]若X=0，Y=0，则Z=_______。[2]若X=0.75，Y=_______，Z=_______[3]X、Y、Z应满足的一般条件是_____________________（2）恒定T、P：[1]若X=0、Y=0，则Z_______。[2]若X=0.75,则Y=_______，Z_______。[3]X、Y、Z应满足的一般条件是______________。2mol2.25mol0.5mol02.25mol≥0Y=3X，Z≥0X+Z/2=1,Y+3Z/2=3三、等效平衡的解题思路1、步骤2、起始浓度相当的判断（1）同T同V下①、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说：②、对于反应前后气体体积没有变化的反应来说：（2）同T同P（即体积可变化）下等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料相同。（1）看反应条件；（2）看反应前后气体体积变化；（3）判断平衡是否等效3、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(g)+2B(g)xC(g)+yD(g)，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（）A.x=3y=1B.x=4y=1C.x=5y=1D.x=10y=2CD课堂练习4、在一固定容积的密闭容器中充入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的体积分数仍为W%，则x值可能为（）A、1B、2C、3D、4BC课堂练习BC5、在一个固定容积的密闭容器中，加入mmolA、nmolB，发生下列反应：mA（g）＋nB（g）pC（g），平衡时C的浓度是wmol/L，若容器体积和温度不变，起始时放入amolA、bmolB、cmolC，若要平衡后C的浓度仍为wmol/L，则a、b、c应满足的关系是()Aa︰b︰c＝m︰n︰pBa︰b＝m︰n；(ap/m)＋c＝pC(mc/p)＋a＝m；(nc/p)＋b＝nDa＝m/3，b＝n/3；c＝2p/3三、等效平衡的解题思路1、步骤2、起始浓度相当的判断（1）同T同V下①、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说：②、对于反应前后气体体积没有变化的反应来说：（2）同T同P（即体积可变化）下等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料相同。（1）看反应条件；（2）看反应前后气体体积变化；（3）判断平衡是否等效思想：浓度不变，平衡肯定不移动，平衡等效建立“等效”平衡例题：一定温度下下，将1molN2和3molH2充入一密闭容器中，达到平衡时NH3的物质的量为0.6mol。现向密闭容器中再加入，则下列说法正确的是（）A.保持容器的体积不变，平衡时NH3的物质的量大于1.2molB.保持容器的体积不变，平衡时NH3的物质的量为1.2molC.保持容器的压强不变，平衡时NH3的物质的量为1.2molD.保持容器的压强不变，平衡时NH3的物质的量小于1.2molAC模型分析：建立浓度不改变的“虚拟”等效平衡，然后通过条件的改变来考虑平衡的移动，得到实际的平衡