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专题学习：等效平衡【学习目标】知道等效平衡的概念，理解等效平衡的三种情况，能综合应用。【知识整理】一、等效平衡1.定义：对于同一可逆反应，当外界条件一定时，该反应无论从正反应开始，或是从逆反应开始，还是从中间状态开始，达平衡时，任何相同的组分的百分含量（体积分数、物质的量分数）均对应相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。理解：条件完全相同时，平衡结果相同二、等效平衡的三种情况:等效平衡的类型对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)思考：如何保证各个条件一样？（从温度、浓度、压强各个条件考虑）三、考点（一）考点1：恒温、恒容条件（m+n≠p+q）下的等效平衡例1、定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生反应2SO2+O22SO3，当此反应进行到一定程度时，就处于化学平衡状态。若该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时SO2、O2和SO3的物质的量。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数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=。(2)若a=0.5mol，则b=，c=。(3)a、b、c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)。例2、在一个体积固定的密闭容器中加入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amol·L－1。若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，C的浓度仍为amol·L－1的是（）A．4molA＋2molBB．2molA＋1molB＋3molC＋1molD条件等效条件（一边倒后）结果恒温恒容m+n≠p+q全等型各物质对应两次平衡时各组分百分含量，n，c均恒温恒容m+n=p+q相似型（全等是特例）各物质两次平衡时各组分百分含量n，c均恒温恒压相似型各物质两次平衡时各组分百分含量，C，n均C．3molC＋1molD＋1molBD．3molC＋1molD（二）考点2、恒温、恒容条件（m+n=p+q）下的等效平衡例3、在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度进行以下反应：H2(g)十Br2(g)2HBr(g)已知加入lmolH2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体积分数不变，对下列编号①一③的状态，填写表中的空白。已知编号起始状态物质的量n/mol平衡时HBr的物质的量n/molH2Br2HBr120a①240②10.5a③mg(g≥2m)（三）考点3、恒温、恒压条件下的等效平衡例4、在一定温度下保持压强相等的密闭容器中，充入1molA、2molB发生A(g)+B(g)2C(g)+D(g)，达到平衡时A的含量为w，下列物质组合充入该容器中，A的含量仍为w的是（）A.2molC+1molDB.1molB+2molC+1molDC.1molA+1molBD.1molA+4molB+4molC+2molD例5、在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应：N2＋3H22NH3。已知加入1molN2和4molH2时，达到平衡后生成amolNH3（见下表已知项）。在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号①～③的状态，填写表中空白。已知编号起始状态物质的量n/mol平衡时NH3的物质的量n/molN2H2NH3140a①1.560②10.5a③mg(g≥4m)（四）考点4：通过建立等效平衡的中间状态，比较反应物转化率的大小以及平衡时某物质体积分数、浓度的大小例6、可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，如果向容器中充入1molA和1molB，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为m%；若向容器中充入1molC，在同样的温度下达到平衡时，C的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是（）A．mnB．mnC．m=nD．无法比较例72.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl3（g）+Cl2（g）PCl5（g），反应达到平衡时，PCl5为0.4mol；如果此时移走1.0molPCl3和0.5molCl2，在相同的温度下再达到平衡时，PCl5的物质的量为（）A.0.4molB.0.2molC.小于0.2molD.大于0.2mol，小于0.4mol跟踪练习：1、某温度下，在固定容积的容器中，可逆反应：A（g）＋3B（g）2C（g）达到平衡时，测得平衡时的物质的量之比为A︰B︰C＝2︰2︰1。保持温度不变，再以2︰2︰1的体积比充入A、B和C，则（）A.平衡向正方向移动B.平衡不移动C.C的百分含量不变D.C的百分含量可能减小2、体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2＋O22SO3并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率为（）A．等于p%B．大于p%C．小于p%D．无法判断3、在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1gN2和1gH2，乙容器中充入2gN2和2gH2。下列叙述中，正确的错误的是（）A．化学反应速率：乙＞甲B．平衡后N2的浓度：乙＞甲C．H2的转化率：乙＞甲D．平衡混合气中H2的体积分数：乙＞甲（五）考点5、综合题型例7、可逆反应A（g）+B（g）2C（g）在固定容器的容器中进行，如果向容器中充入1molA和1molB，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为m℅；若向容器中充入1molC，在同样的温度下达到平衡时，C的体积分数为n℅，则m和n的关系正确的是（）A.mnB.mnC.m=nD.无法比较变式1：将反应改为A（g）+B（g）C（g）应选（）变式2：将反应改为A（g）+B（g）3C（g）应选（）变式3：若仅将恒容容器改为恒压容器，应选（）例8、维持体系温度不变，向一恒容密闭容器中充入2molA和1molB，发生如下可逆反应：2A(g)+B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为w；若按起始物质的量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值为（）A．4B．3C．2D．1例9、在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g)，达平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数()A．不变B．增大C．减少D．无法判断作业：1、在一定条件下，向5L密闭容器中充入2molA气体和1molB气体，发生可逆反应：2A(g)+B(g)2C(g)，达到平衡时容器内B的物质的量浓度为0.1moL／L，则A的转化率为（）A．67％B．50％C．90％D．10％2、在一定条件下发生反应：2A(g)+2B(g)xC(g)+2D(g)，在2L密闭容器中，把4molA和2molB混合，2min后达到平衡时生成1.6molC，又测得反应速率VD=0.2mol/(L·min)，下列说法正确的是：（）A．B的转化率是20%B．平衡时A的物质的量为2.8molC．平衡时容器内气体压强比原来减小D．x=43、在两个恒容容器中有平衡体系：A(g)2B(g)和2A(g)B(g)，X1和X2分别是A转化率。在温度不变情况下，均增加A的物质的量，下列判断正确的是：（）A．X1降低，X2增大B．X1、X2均降低C．X1增大，X2降低D．X1、X2均增大4、（2007高考江苏卷）一定温度下可逆反应：A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)；△H0。现将1molA和2molB加入甲容器中，将4molC和2molD加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的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)。下列说法正确的是（）A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB,达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍B．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增人C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍D．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)5、如图所示，向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始时V(A)=V(B)=aL，在相同温度和催化剂存在条件下，两容器中各自如下反应：X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)；△H＜0达到平衡时，V(A)=1.2L。则下列说法错误的是（）A．反应开始时，B容器中化学反应速率快B．平衡时A容器中X的转化率为40％，且比B容器中X的转化率小C．打开K一段时间体系重新达到平衡时，A的体积为1.6aL（连通管中气体体积不计）D．打开K重新达到平衡后，升高B容器温度，A容器的体积会增大KAB