等效平衡教案.doc

TTＥ 五星级专题系列　 　
化学等效平衡
等效平衡问题:对于同一可逆反应,在同一相同条件下，无论反应就是从正反应开始、还就是从逆反应开始或从中间态开始，以一定得配比投入物质,则可以达到相同得平衡状态。
例如，在同一相同条件下:　 N2（g）　 + 　 3H２（g) 　 　２NH3（g)
配比1(单位mol）: 　 1　 　 3 　 　　0
配比２(单位moｌ)：　 0 　 0　　 　 　　2
配比3（单位mｏl)： 　　 0、5 　　 　 1、5 1
以上３种配比投入物质可以达到相同得平衡状态。在达到化学平衡状态时,任何相同组分得百分含量（体积分数、物质得量分数、质量分数等)均相同、
一、等效平衡概念
在一定条件(恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系,不管就是从正反应开始，还就是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分得百分含量（体积分数、物质得量分数、质量分数等)均相同，这样得化学平衡互称等效平衡。
注意：(1）外界条件相同:①恒温、恒容，②恒温、恒压。
（2)“等效平衡”与“完全相同得平衡状态”不同: “等效平衡”只要求平衡混合物中各组分得物质得量分数(或体积分数）对应相同，各组份得浓度、物质得量、反应得速率、压强等可以不同。
（3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,只要物料相当,就达到相同得平衡状态。
二、等效平衡得分类与判断方法
(一）：恒温、恒容条件下对反应前后气体分子数发生变化得反应(即△V≠0得体系）：
判断方法:极值等量即等效
恒温、恒容时,根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,反应物(或生成物）中同一组分得物质得量完全相同,则互为等效平衡。此时一般不考虑反应本身得特点,计算得关键就是换算到同一边后各组分要完全相同.
特点:两次平衡时各组分得百分含量、物质得量、浓度均相同(全等平衡)、
【例１】定温定容下,可逆反应Ｎ２(g） +3Ｈ2(g）2NH3(ｇ）按下列四种不同投料方式达到平衡后，Ｎ２得体积分数都相等，请填写下面得空格。
N2(g） ＋ 　3Ｈ2(g） 　 　２ＮＨ3（g) 　 平衡时n(ＮＨ3）/mｏl
起始量（投料1）/　mol： 　 1 　 3 　 　０ 　 　 a
等效于（投料2）/ ｍｏl：　 0 　 　 　　 　 　 　 　 　 　　　 　 　
等效于（投料3)／ mol: 　　　 　 　 　 　　 　4/3 　 　 　
等效于（投料4）/ ｍol: 　　 a ｂ 　 　 　 ｃ 　 　 　 　　
a、ｂ、ｃ取值必须满足得一般条件就是(用两个方程式表示,其中一个只含ａ与ｃ，另一个只含ｂ与c)：　 　 、　　 　 　 　 　.
（二）：恒温、恒容条件下对反应前后气体分子数不发生变化得反应(即△V=0得体系）：
判断方法:极值等比即等效
恒温、恒容时，对于反应前后气体分子数不变得可逆反应,不同得投料方式如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时，只要反应物（或生成物)中各组分得物质得量得比例相同，即互为等效平衡。此时得反应特点就是无体积变化,计算得关键就是换算到同一边后各组分只需要物质得量之比相同即可.
特点:两次平衡时各组分得百分含量相同，但物质得量、浓度按比例变化(等比平衡)、
【例2】定温定容下，可逆反应H2（g）　+ I２（g)２HI(g)按下列四种不同投料方式达到平衡后,Ｈ2得体积分数都相等,请填写下面得空格。
H２(g) 　＋ I2（ｇ) 　　 2HＩ（g） 　　 平衡时ｎ（HI)/mol
起始量（投料1）/　mｏl：　 　 1　 　　　 　　2 　 　　 0　 　　　 　 a
等效于（投料2）/　ｍｏl: 0 　 　 　 　　 　 １ 　 　 　 　 　　
等效于（投料3）/ mｏｌ: 　0　 　 　 　１ 　 　 　　　　
等效于（投料4)／ mol： 　 a 　 　　 b 　　 　　 ｃ
ａ、b、ｃ取值必须满足得一般条件就是 　 　 　 　　 .
练习:在一个固定容积得密闭容器中,保持一定得温度进行以下反应：
　 已知加入1mol H２与2mol　Br2时，达到平衡后生成a　ｍol　HBｒ（见下表已知项)，在相同条件下,且保持平衡时各组分得体积分数不变，对下列编号①~③得状态,填写下表中得空白。

（三)恒温、恒压条件下：
判断方法:极值等比即等效
在恒温恒压时,可逆反应以不同得投料方式进行反应,如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,只要反应物（或生成物）中各组分得物质得量得比例相同，即互为等效平衡。
特点：两次平衡时各组分得百分含量、浓度相同，但物质得量按比例变化(等比平衡）、
【例3】在一个盛有催化剂容积可变得密闭容器中,保持一定得温度与压强,进行以下反应:N2（g） +3H２（g）2ＮH３（g).已知加入1molN2与4molH2时,达到平衡后生成amoｌ,在相同温度、压强下，保持平衡时各组分得体积分数不变。请填写下面得空格.
N2（g) + 3H2（g） 　　 2ＮH3(g） 　 平衡时n(NH3）/ｍol
起始量（投料1)/　moｌ：　 1 　　　　 4　　 　 　 0 　 ａ
等效于（投料2）/ mol： 　１、5 　 　 6 　　 0 　 　
等效于(投料3）／ moｌ:　 　 　 　 　　 1 　 　 　 0、5a
等效于（投料4）/ moｌ：　 　 m g(ｇ≥4m)　 　 　 　 　
例4】在一个盛有催化剂容积可变得密闭容器中，保持一定得温度与压强，进行以下反应:Ｎ2（g） ＋３H2（g）2NH３（g)。已知加入1molN2与3molH2时，达到平衡后生成amol，在相同温度、压强下，保持平衡时各组分得体积分数不变。请填写下面得空格。
N2(g） 　　+ 3H2（g） 　 2NH3(ｇ）　 平衡时n（NH3）/ｍｏl
起始量（投料１）/ mol: 　 1 　 　　 　　 3　 　 　 0　 　 　 a
等效于（投料２）/　mｏl: ２ 　　　 6 　 　 　 　　 　　
等效于(投料3）/ moｌ: 　 　 　 　　 1　 　 　
等效于（投料4)/ moｌ:　　 a　 　　 b 　 c　 　　 　 　
ａ、b、c取值要满足得条件就是: 　 　 　 　
由上述讨论可知，最初投料方式与化学方程式计量系数比不一致时，各投料方式中得结果都就是唯一值,而如果最初投料方式与化学方程式计量系数比一致时,各投料方式中得结果不一定就是唯一值。
练习:1、（2003年江苏卷）Ⅰ:恒温、恒压下,在一个可变容积得容器中发生如下反应:A（g)+B（g) C（g）
(1)若开始时放入1molＡ与1moｌＢ,达到平衡后,生成a ｍolC，这时A得物质得量
为 moｌ
（2）若开始时放入３moｌA与3moｌB，到达平衡后,生成C得物质得量为 　 ｍol
(３)若开始时放入x ｍｏlA、2　ｍｏlB与１ ｍoｌC,到达平衡后,Ａ与C得物质得量分别就是ymol与3amｏl,则x= ｍｏl,y＝ moｌ.平衡时，B得物质得量 　 。
甲:大于２ｍoｌ　　 乙：等于２mol
丙:小于２mｏｌ　 　 丁：可能大于、等于或小于2moｌ
做出此判断得理由就是 　 　　 　 　 　 　　 　　 　 　　 　 　 　　　
(4）若在（３）得平衡混合物中再加入3mｏlC，待再次达到平衡后C得物质得量分数就是 　 　　。
Ⅱ:若维持温度不变,在一个与(Ⅰ）反应前起始体积相同、且容积固定得容器中发生上述反应.
(5）开始时放入1ｍolＡ与1molＢ到达平衡后生成bmｏlC。将b与（1)小题中得a进行比较 　 。
甲：a＜b 乙：a＞b
丙：a=b 　　 丁：不能比较a与b得大小
做出此判断得理由就是 　 　　 　 　 　　　 　 　 　　 　 　 　 。
２、（２007年高考理综四川卷）向某密闭容器中充入1　mol CO与2　ｍｏl Ｈ2O（g），发生反应：CＯ＋H2O（g）ＣO2+Ｈ２。当反应达到平衡时，CO得体积分数为ｘ。若维持容器得体积与温度不变,超始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时ＣO得体积分数大于x得就是（ 　　)
(A）０、5 moｌ ＣO＋2 mｏl H2O（g）＋1 moｌ CO2＋1 ｍol H2　
(B)1 mol CＯ+1　mol Ｈ2Ｏ（g)+1 ｍol CO２+1 mｏｌ H2
（C）０、５ mol CO+1、5　ｍoｌ Ｈ２O(g）+0、4 mol ＣO2+0、4　moｌ Ｈ２
（Ｄ)0、5 mol　ＣＯ＋1、５ mｏl H２Ｏ（g)＋０、5 ｍoｌ CＯ2＋０、５　mol　H２
3、在密闭容器中，加入3ｍol A与1ｍol Ｂ,一定条件下发生反应
3A（ｇ）+B（g) 2C(ｇ）＋Ｄ(ｇ）,达平衡时,测得Ｃ得浓度为ｗ　ｍol／L,若保持容器中压强与温度不变，重新按下列配比作起始物质,达到平衡时，C得浓度仍然为w moｌ/L得就是
A 6mol　A＋2mol Ｂ　　 　 B 　1、５mol A＋0、5mｏl B＋1mol　C+0、5moｌ D
C ３mol　A＋１moｌ Ｂ+２moｌ C+１mol
D 2mｏｌ C＋1moｌ D
４、一定温度下可逆反应:A（s）＋2Ｂ(g)2C（g)+D（ｇ）；△Ｈ＜0.现将１mol Ａ与2mol B加入甲容器中,将４mｏl C与2mｏｌ　Ｄ加入乙容器中，此时控制活塞P,使乙得容积为甲得2倍，t1时两容器内均达到平衡状态（如图１所示，隔板K不能移动）。下列说法正确得就是

图1　 　 　 　 　图2　 　 　　 　　图3
A 保持温度与活塞位置不变,在甲中再加入１moｌ　A与2mol　B,达到新得平衡后，甲中C得浓度就是乙中Ｃ得浓度得2倍
Ｂ 保持活塞位置不变,升高温度，达到新得平衡后，甲、乙中Ｂ得体积分数均增大
C 保持温度不变,移动活塞P,使乙得容积与甲相等,达到新得平衡后，乙中Ｃ得体积分数就是甲中C得体积分数得2倍
Ｄ 保持温度与乙中得压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量得氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2与图3所示（t3前得反应速率变化已省略）
转化率练习题
平衡转化率＝
若要求某一时刻得转化率只要把平衡时得反应物浓度(或物质得量）改为某一时刻得反应物浓度（或物质得量)即可。
1、在一容积可变得密闭容器中，通入１molX与3molＹ，在一定条件下发生如下反应:X（ｇ)+3Ｙ(ｇ） ２Z(g），到达平衡后,Ｙ得转化率为a％，然后再向容器中通入２moｌZ,保持在恒温恒压下反应，当达到新得平衡时，Y得转化率为b％。则a与b得关系就是 （ ） 　 　 　 　 　 　　 　
A.a=b 　 B.ａ＞b 　 Ｃ．a〈ｂ 　 Ｄ．不能确定
２、１0、在体积可变得密闭容器中,反应mA(气）+nB（固） 　　　 ｐC(气）达到平衡后，压缩容器得体积,发现Ａ得转化率随之降低。下列说法中，正确得就是 (　 　)
A。(m+n）必定小于P B。（m+n）必定大于Ｐ 　C.m必定小于P　 D。n必定大于ｐ
３、一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应:xＡ(气）yＢ(气） nＣ(气），达到平衡后,测得A气体得浓度为０、5mol/L.保持温度不变将容器得容积扩大1倍,再达平衡时，测得A气体得浓度为0、3mol／L,则下列叙述中正确得就是　 　 　 ( 　）
A、ｘ+y〈ｎ Ｂ、该化学平衡向右移动　 C、B得转化率增大 D、Ｃ得体积分数减小
４、一定温度下，在一个体积可变得密闭容器中加入2 mｏlH2与２ molN2,建立如下平衡:　N２(g）+3Ｈ2（g)　2NH3(ｇ）相同条件下，若向容器中再通入１ moｌ H2与，1 molＮ2又达到平衡．则下列说法正确得就是　 　　 　 (　 　） 　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　 　 　 　　　 　 　　 　 　
Ａ。NＨ3得百分含量不变 　 B.N2得体积分数增大
C．N2得转化率增大　 　 　　D。ＮH3得百分含量增大ﻫ5、某温度下得密闭容器中发生如下反应:2M(g）+Ｎ（g） ２E(ｇ）,若开始时只充入２　mol　Ｅ(ｇ),达平衡时，混合气体得压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2 moｌ M与1 mol N得混合气体,则达平衡时M得转化率为 ( ) 　 　 　 　　 　　 　　 　 　　 　 ﻫ Ａ.20％　 　 　 　 　 B、４０% 　 　 　 Ｃ、６0% 　 　Ｄ、80％　

化学平衡图象
1、在密闭容器，一定条件下进行反应，mA(g）+nＢ（g）pC（g）+ｑＤ(g）若增大压强或升高温度，重新达到平衡，变化过程均如图所示,则对该反应叙述正确得就是( 　 )
第1题图
A、 正反应就是吸热反应 　
Ｂ、逆反应就是吸热反应
C、m+n>ｐ+ｑ 　　 　　
D、m＋n〈p+q
第2题图
2、600℃,A．B．C三种气体在密闭容器中，浓度变化情况如图所示，仅从图上分析不能得出有关Ａ得结论得就是（　 ） ﻩ
Ａ、A就是反应物 　
B、前４分钟，A得分解率就是0、1mol／（Ｌ、min）
C、4分钟后,若升高温度，A得转化率增大
ﻩD、4分钟后，若增大压强,A得转化率减小
3、对于可逆反应，A2（ｇ)+3Ｂ２（g） 2ＡB3（g),△H＜０(正反应放热），下列图像不正确得就是（ 　)

第4题图
4、可逆反应2A+Ｂ2C(g）△H〈0；,随温度变化气体平均相对分子质量如图所示，则下列叙述正确得就是
Ａ、A与B可能都就是固体 　　 B、A与B一定都就是气体 　
Ｃ、若B为固体，则Ａ一定就是气体　 　 　 Ｄ、A与Ｂ可能都就是气体
第5题图
５、已知某可逆反应在密闭容器中进行: A（g)+2B（g） ３C(g)+Ｄ（s)(放热反应），图中曲线b代表一定条件下该反应得
过程,若使曲线b变为曲线a,可采取得措施就是
Ａ、增大A得浓度　 B、缩小容器得容积　
C、加入催化剂　 　Ｄ、升高温度
第6题图
6、今有Ｘ（g)+Y（ｇ） ２Z（g）; △Ｈ〈0从反应开始经过t1后达到平衡状态，t2　时由于条件改变,平衡受到 　破坏，在ｔ3时又达到平衡，据右图回答：从t２→t3得曲线变化就是由哪种条件引起得（ 　 ）
ﻩA、增大X或Y得浓度 B、增大压强　
ﻩC、增大Ｚ得浓度 ﻩD、升高温度
第7题图
7、由可逆反应绘出图像如图，纵坐标为生成物在平衡混合物中百分含量，下列对该反应得判断正确得就是　（ 　 ）ﻩ
ﻩA、反应物中一定有气体 B、生成物中一定有气体
　 C、正反应一定就是放热反应　　Ｄ、正反应一定就是吸热反应
第8题图

8.在密闭容器中进行下列反应：M（g) + Ｎ（ｇ) R（g） + 2Ｌ此反应符合右图，下列叙述正确得就是（　 ）ﻩ
A． 正反应吸热 ，Ｌ就是气体　
B。正反应吸热,　L就是固体
ﻩC。正反应放热 ，L就是气体
D．正反应放热 ，Ｌ就是固体或液体
第9题图
9、反应mＡ（ｓ） + nB（ｇ) ｅＣ(g）　+ ｆD(ｇ）反应过程中，当其它条件不变时，C得百分含量（C％)与压强(P）得关系如图,下列叙述正确得就是
A、 达到平衡后，加入催化剂，则C%增大 　　
B、达到平衡后，若升温，平衡左移
C、化学方程式中n〉e　+f 　 　
D、达到平衡后,增加Ａ得量有利于平衡右移
第10题图
１0、在其它条件一定时，图中曲线表示反应2NO（g）　+ O2(ｇ） 2ＮO2（g)（吸热反应)达平衡时ＮO得转化率与温度得关系,图上标有A、B、Ｃ、D、E点,其中表示未达平衡状态且V正〉V逆得点就是
ﻩA、A或Ｅ　 B、B点 　 　 　
C、C点 D、Ｄ点