（ 4 等效平衡 ）
【歸納與整理】
一、含義
時間n(N2)n(H2)n(NH3)
0130
10.8
20.68
40.6
80.56
160.54
320.54
…0.54
80.24
20.10
0002
在一定條件下（恒溫恒容或恒溫恒壓），對同一可逆反應(yīng)，起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達到平衡時，同種物質(zhì)的百分含量（體積分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)或物質(zhì)的量分數(shù)）相同的化學(xué)平衡互稱等效平衡。
二、分類
1．體積可變的可逆反應(yīng)（以合成氨反應(yīng)為例）：
（1）在等溫等容條件下，作為參照體系，在投入一定物質(zhì)的量的N2和H2以后，經(jīng)歷一段時間，達到相應(yīng)的平衡狀態(tài)。
若反應(yīng)起始時提供的原料N2、H2和NH3的物質(zhì)的量分別以a、b、c表示，欲建立與參照體系相同的平衡狀態(tài)，（即達平衡時N2、H2和NH3具有相同的體積分數(shù)），則a、b、c應(yīng)滿足的限制條件是什么？


（2）若在等溫等壓條件下，建立兩相同的平衡體系，反應(yīng)起始時提供的原料N2、H2和NH3的物質(zhì)的量，應(yīng)滿足怎樣的限制條件？


2．體積不變的可逆反應(yīng)（以H2+I2 2HI為例）：
根據(jù)下表中的有關(guān)數(shù)據(jù)，填寫當(dāng)起始反應(yīng)物的物質(zhì)的量發(fā)生改變時，預(yù)測在建立平衡過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化的特征。
并討論⑴等溫等容條件下；⑵等溫等壓條件下；在上述反應(yīng)欲建立相同平衡狀態(tài)時與參照體系之間在原料方面應(yīng)存在的一般限制關(guān)系。

時間n(H2)n(I2)n(HI)
0110
10.8
20.68
40.6
80.56
160.54
平衡0.54
…0.54
80.24
20.10
0002
時間n(H2)n(I2)n(HI)
0220
1
2
4
8
16
平衡
…
8
2
000



【例1】一定溫度下，在恒定密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g) 3C(g)，若反應(yīng)開始時充入2molA和2molB，達到平衡后A的體積分數(shù)為a%。其他條件不變時，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后A的體積仍為a%的是（ ）
A.3mol CB.3molC和1molB
C.1molA、2molB和1molHe（不參加反應(yīng)）D.2molA、3molB和3molC
【例2】在一個體積固定的密閉容器中，保持一定溫度，進行以下反應(yīng)：
H2（g）+Br2（g） 2HBr（g）
已知加入1molH2和2molBr2時，達到平衡后，生成a molHBr。在相同條件下，且保持平衡時各組分的百分含量不變，對下列編號⑴～⑶的狀態(tài)，填寫表中的空白：
起始狀態(tài)(mol)平衡時HBr的物質(zhì)的量
(mol)
編號H2Br2HBr
已知120a
⑴240
⑵10.5a
⑶mn(n>2m)

【基本練習(xí)】
?等效平衡
1．在一定容的密閉容器中，加入m molA，n molB發(fā)生下列反應(yīng)：
mA（g）+nB（g） pC（g），
平衡時C的濃度為w mol?L-1， 若維持容器體積和溫度不變，起始時放入a molA，b molB，
c molC，要使平衡后，C的濃度仍為W mol?L-1，則a、b、c必須滿足的關(guān)系是
A．a(chǎn):b:c = m:n:p B．a(chǎn):b = m:n ，
C． ， D． ， ，
2．某溫度下在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)3M(g) + N(g) 3E(g)，若開始時只充入3molE(g)，達平衡時，混合氣體的壓強比起始時增大了10%；若開始時只充入3molM和1molN的混合氣體，達到平衡時M的轉(zhuǎn)化率為
A．30% B．40% C．60% D．70%
3．在一容積可變的密閉容器中，通入1mol X和3 mol Y，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)
X (g) + 3 Y (g) 2 Z (g)，到達平衡后， Y的轉(zhuǎn)化率為a %， 然后再向容器中通入2 molZ，保持在恒溫恒壓下反應(yīng)，當(dāng)達到新的平衡時，Y的轉(zhuǎn)化率為b %。 則a與b的關(guān)系是
A．a(chǎn) = b B．a(chǎn) > b C．a(chǎn) < b D．不能確定
4．密閉容器中，對于反應(yīng)N2+3H2 2NH3，N2和H2起始時分別為10 mol，30 mol，達到平衡，H2的轉(zhuǎn)化率為25％，若從NH3開始進行化學(xué)反應(yīng)，在相同條件下，欲使平衡時各成分的含量與前者相同，則起始時NH3的物質(zhì)的量及NH3的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為
A．40mol和25％ B．40mol和80％
C．20mol和25％ D．20mol和75％
5．在一恒定容積的容器中充入2molA和1molB發(fā)生反應(yīng)：2A（g）+B（g） xC（g）。達到平衡后，C的體積分數(shù)為W%。若維持容積和溫度不變，按0.6molA、0.3molB和1.4molC為起始物質(zhì)，達到平衡后，C的體積分數(shù)仍為W%，則x的值為
A．只能為2B．只能為3
C．可能為2，也可能為3D．無法確定
6．在一定溫度下，在一密閉容器中充入H2 0.5mol、I2 0.5mol，發(fā)生如下反應(yīng)：
H2（g）＋I2（g） 2HI（g）達到平衡時，生成HI 0.8mol。 在溫度不變的情況下：
⑴保持體積不變，充入H2（g）1mol、I2（g）1mol，達到平衡時生成HI Xmol
⑵保持壓強不變，充入HI 2mol，達到平衡時，剩余HI Ymol。則X、Y分別是
A．0.6mol、0.6mol B．0.8mol、0.8mol
C．1.6mol、1.6mol D．無法計算
7．在溫度和容積相等的條件下，有反應(yīng)：2A（g）+ 2 B（g） 3C（g） + D（g），
現(xiàn)分別從兩條途徑建立相應(yīng)的平衡體系：
Ⅰ．A、B起始濃度均為2mol/L；
Ⅱ．C、D起始濃度分別6mol/L和2mol/L，下列敘述正確的是
A．Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)各氣體的物質(zhì)的量分數(shù)不同
B．Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)各氣體的體積分數(shù)相同
C．達到平衡后，Ⅰ途徑的vA等于Ⅱ途徑的vA
D．達到平衡所需的時間，Ⅰ途徑可能與Ⅱ途徑不相同

?等效思想
1．(2003全國理科綜合 第11題) 某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A（g）+B（g） 2C（g）達到平衡時，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4moL 、2molL和4moL。保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是
A．均減半 B．均加倍 C．均增加1moL D．均減少1moL
2．某溫度下，在體積不變的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2A（g）+ B（g） 3 C（g）+2D（g），若開始時四個容器中所裝A、B的物質(zhì)的量分別為
甲：2molA、1molB； 乙：1molA、1molB； 丙：2molA、2molB； 丁：1molA、2molB
在 相同溫度下建立平衡時A、B轉(zhuǎn)化率大小的關(guān)系為
A．A的轉(zhuǎn)化率：甲＜丙＜乙＜丁 B．A的轉(zhuǎn)化率：甲＜乙＜丙＜丁
C．B的轉(zhuǎn)化率：甲＜丙＜乙＜丁 D．B的轉(zhuǎn)化率：�。家遥急�＜甲
3．一定溫度下，將a mol PCl5通入一個容積不變的反應(yīng)器中，達到如下平衡
PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）測得平衡混合氣體的壓強為p1。此時再向反應(yīng)器中通入a mol PCl5，在不變的溫度下再度達到平衡，測得壓強為p2。則p1、 p2的關(guān)系是
A．2p1 > p2 > p1 B．2p1 = p2 C．2p1 < p2 D．無法判斷
4．在容積相同的兩密閉容器A和B中，保持溫度為423K，同時向A、B中分別加入amol
及bmol碘化氫(a>b)，待反應(yīng) 2HI(g) I2(g)+H2(g) 達到平衡后，下列說法肯定正確的是
A．從反應(yīng)開始到建立平衡A容器中所需的時間短
B．平衡時A、B兩容器中I2蒸氣的濃度相同
C．平衡時I2蒸氣在混合氣體中的百分含量，A容器大于B容器
D．平衡時HI的分解率 等于
5．在恒溫時，一固定容積的容器內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2(g) N2O4(g)，達平衡時，再向容器內(nèi)通入一定量的NO2(g)，重新達到平衡后，與第一次平衡時相比，NO2的體積分數(shù)
A．不變B．增大C．減小D．無法判斷
6．某恒溫恒容的容器中，建立如下平衡：2A（g） B（g），在相同條件下，若分別再向容器中通入一定量的A氣體或B氣體，重新達到平衡后，容器內(nèi)A的體積分數(shù)比原平衡時
A．都增大 B．都減小
C．前者增大后者減小D．前者減少后者增大

參考答案
?等效平衡
1【解析】BC
2【解析】D
3【解析】A
4【解析】D
5【解析】C
6【解析】C
7【解析】BD
?等效思想
1【解析】
2【解析】A
3【解析】A
4【解析】AD

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