1、一一、等效平衡的概念等效平衡的概念: : 在在一定条件一定条件下，同一可逆反应只要下，同一可逆反应只要起始起始 组分组分的量的量相当相当，无论经过何种，无论经过何种途径途径，但达到化，但达到化 学平衡时，只要任何相同组分（同种物质）的学平衡时，只要任何相同组分（同种物质）的 物质的量分数（百分含量）物质的量分数（百分含量）相同，这样的平衡相同，这样的平衡 称为等效平衡。称为等效平衡。 等效平衡专题等效平衡专题 等 效 平 衡 等 效 平 衡 恒温恒容: m+n = p+q m+np+q 恒温恒压: m+n = p+q m+np+q 对于：对于： mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)
2、(n(g)=0) (n(g)=0) (n(g)0) (n(g)0) 二、二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果：等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果： 方法方法: :放大缩小法放大缩小法、极限转换法或极限转换法或一边倒法一边倒法 一）恒温恒容一）恒温恒容 1：(n(g)=0) H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态平衡状态 H2(g) + I2(g) 催化剂 加热 2HI(g) H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态平衡状态 H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态平衡状态 H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态平衡状态 ? ? 1mol H2 1mol I2 A
3、1mol H2 1mol I2 B 1mol H2 1mol I2 B 2mol H2 2mol I2 B 方法方法: 放大缩小法放大缩小法 恒温恒容 (n(g)=0) H2(g) + I2(g) 催化剂 加热 2HI(g) 1mol H2 1mol I2 B 1mol H2 1mol I2 B 2mol H2 2mol I2 B 1mol H2 1mol I2 B 1mol H2 1mol I2 B 2mol H2 2mol I2 B 相对等效平衡相对等效平衡 H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态平衡状态 1mol H2 1mol I2 A 例例1 1、恒温恒容时对于反应：恒温恒容时
4、对于反应：H2(g) + I2(g) 2HI(g) 下列条件能与下图达到等效平衡的是（下列条件能与下图达到等效平衡的是（ ） 催化剂 加热 1mol H2 1molI2 开始开始 H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态平衡状态 A. 2 mol HI B. 2 mol H2+2 mol I2 C. 1 mol H2+1 mol I2+2 mol HI D. 0.5 mol H2+0.5 mol I2+1 mol HI （1 1 0 ） （2 2 0） （2 2 0） （1 1 0） ABCD 极限转化极限转化 或一边倒或一边倒 例例2 2： 在一个在一个1L1L的密闭容器中，加入的密闭容
5、器中，加入2molA2molA和和1molB 1molB ，发生下述反，发生下述反 应：应： 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 达到平衡时，达到平衡时， C C的的 浓度为浓度为1.2mol/L 1.2mol/L 。维持容器的体积和温度不变，按下列配比。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，作为起始物质，达到平衡后，C C的的浓度浓度仍为仍为1.2mol/L1.2mol/L的是的是( ) ( ) A A、0.3mol C + 0.1mol D0.3mol C + 0.1mol D B B、1.6mol A + 0.
6、8mol B + 0.6mol C + 0.2mol D1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol D C C、3mol C + 1mol D + 1mol B3mol C + 1mol D + 1mol B D D、4mol A + 2mol B4mol A + 2mol B 结论：对于结论：对于气态物质反应前后分子总数不变的可逆反应，气态物质反应前后分子总数不变的可逆反应，只只 要起始组分的要起始组分的物质的量比物质的量比相等（相当）。则为等效平衡。相等（相当）。则为等效平衡。 催化剂 加热 B 注意注意:上题中的答案上题中的答案D虽然虽然A/B = 4
7、/2 = 2/1,同条件下可达到等同条件下可达到等 效平衡，但效平衡，但C的浓度却不为的浓度却不为1.2mol/L，而为而为 ？ 2.4mol/L 二、等效平衡的建成条件、判断方法二、等效平衡的建成条件、判断方法 及产生结果：及产生结果： 1：对于：对于气态物质反应前后气态物质反应前后分子数不变化分子数不变化的可逆反应的可逆反应等等 效平衡的效平衡的判断方法是判断方法是: 使用使用极限转化极限转化的方法将各种情况变换成同一反应的方法将各种情况变换成同一反应 物或生成物，然后观察有关物质的物或生成物，然后观察有关物质的物质的量物质的量比比是否相是否相 等。等。若相等若相等 产生结果：产生结果：
8、各组分百分量相同，各组分百分量相同，n、c同比例变化，同比例变化， 则为等效平衡。则为等效平衡。 mA(g) nB(g) pC(g) qD(g) m+n = p+q 一）一）恒温、恒容：恒温、恒容： ( (n(g)=0)n(g)=0) 一）恒温恒容一）恒温恒容 2：(n(g) 0) 4molSO2 2molO2 B 方法方法: : 放大缩小法放大缩小法 极限转换法或极限转换法或一边倒法一边倒法 2SO2 + O2 催化剂 加热 2SO3 SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态平衡状态 SO2 a% O2 b% SO3 c% SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态平衡状态 S
9、O2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态平衡状态 SO2 O2 SO3 平衡状态平衡状态 ? 2molSO2 1molO2 A 2molSO2 1molO2 B 2molSO2 1molO2 B 4molSO2 2molO2 B 若平衡不移动若平衡不移动 若平衡移动若平衡移动 恒温恒容 (n(g) 0) SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态平衡状态 2mol SO2 1mol O2 A 2mol SO2 1mol O2 B 2mol SO2 1mol O2 B 4mol SO2 2mol O2 B 2mol SO2 1mol O2 B 2mol SO2 1mol O2 B 4
10、mol SO2 2mol O2 B 非等效平衡！非等效平衡！ 2SO2 + O2 催化剂 加热 2SO3 方法方法:放大缩小法放大缩小法 结论：结论：对于对于气态物质反应前后分子总数变化的可逆气态物质反应前后分子总数变化的可逆 反应，反应，只要只要起始组分的起始组分的物质的量物质的量相等（相当），则相等（相当），则 为等效平衡。否则非等效为等效平衡。否则非等效 。 例例3 3： 在一个在一个1L1L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入2molA2molA和和1molB 1molB ，发生下，发生下 述反应：述反应：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)2A(g)+B(g) 3C(g)+D(
11、g)达到平衡时，达到平衡时， C C的的 体积分数为体积分数为a% a% 。维持容器的体积和温度不变，按下列配比。维持容器的体积和温度不变，按下列配比 作为起始物质，达平衡后，作为起始物质，达平衡后，C C的体积分数仍为的体积分数仍为a%a%是是 A A、3mol C + 1mol D 3mol C + 1mol D B B、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C + 0.5mol D1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C + 0.5mol D C C、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C 1mol A + 0.5mol B + 1.5m
12、ol C D D、4mol A + 2mol B4mol A + 2mol B 催化剂 加热 A、B 二、等效平衡的建成条件、判断方法及产二、等效平衡的建成条件、判断方法及产 生结果：生结果： 一）一）恒温、恒容：恒温、恒容： 2 2、对于气态物质反应前后对于气态物质反应前后分子数变化分子数变化的可逆反应等的可逆反应等 效平衡的效平衡的判断方法是判断方法是: : 使用使用极限转化极限转化的方法将各种情况变换成同一反应的方法将各种情况变换成同一反应 物或生成物，然后观察有关物质的物或生成物，然后观察有关物质的物质的量物质的量是否对应是否对应 相等相等。若相等若相等 产生结果：产生结果： 各组分百
13、分量、各组分百分量、n、c均相同，均相同，则为等则为等 效平衡（绝对等效）效平衡（绝对等效） mA(g) nB(g) pC(g) qD(g) m+np+q ( (n(g)0)n(g)0) H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态平衡状态 H2(g) + I2(g) 催化剂 加热 2HI(g) H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态平衡状态 H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态平衡状态 1mol H2 1mol I2 A 1mol H2 1mol I2 B 1mol H2 1mol I2 B 2mol H2 2mol I2 B H2 a% I2 b% HI c% 二）恒温恒压二
14、）恒温恒压 2：(n(g)=0) H2 a% I2 b% HI c% 平衡状态平衡状态 H2(g) + I2(g) 催化剂 加热 2HI(g) 1mol H2 1mol I2 A 1mol H2 1mol I2 B 1mol H2 1mol I2 B 2mol H2 2mol I2 B 等效平衡等效平衡 1mol H2 1mol I2 B 1mol H2 1mol I2 B 二）恒温恒压二）恒温恒压 2：(n(g)=0) 练习练习1 1、在一密闭容器中，加入、在一密闭容器中，加入2molA2molA和和1molB 1molB ，发生下述反，发生下述反 应：应：2A(g)+B(g) 3C(g)+
15、D(2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) ) 达到平衡时，达到平衡时， C C的浓度的浓度 为为1.2mol/L 1.2mol/L 。维持容器的。维持容器的压强压强和温度不变，按下列配比作为和温度不变，按下列配比作为 起始物质，达到平衡后，起始物质，达到平衡后，C C的的浓度浓度仍为仍为1.2mol/L1.2mol/L的是的是( ) ( ) A A、0.3mol C + 0.1mol D0.3mol C + 0.1mol D B B、1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2mol D1.6mol A + 0.8mol B + 0.6mol C + 0.2m
16、ol D C C、3mol C + 1mol D + 1mol B3mol C + 1mol D + 1mol B D D、4mol A + 2mol B4mol A + 2mol B 催化剂 加热 A、B 、D SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态平衡状态 SO2 a% O2 b% SO3 c% 2SO2 + O2 催化剂 加热 2SO3 SO2 a% O2 b% SO3 c% 2molSO2 1molO2 B 2molSO2 1molO2 B 4molSO2 2molO2 B 方法方法: 放大放大或或缩小法缩小法 SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态平衡状态 2mo
17、lSO2 1molO2 A 二）恒温恒压二）恒温恒压 1：(n(g) 0) 2mol SO2 1mol O2 B 2mol SO2 1mol O2 B 4mol SO2 2mol O2 B 等效平衡等效平衡 2mol SO2 1mol O2 B 2mol SO2 1mol O2 B 二）恒温恒压二）恒温恒压 1：(n(g) 0) 2SO2 + O2 催化剂 加热 2SO3 SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态平衡状态 2molSO2 1molO2 A 结论：结论：对于对于气态物质反应前后分子总数变化的可逆气态物质反应前后分子总数变化的可逆 反应，反应，只要只要起始组分的起始组分的物
18、质的量物质的量相等（相当），则相等（相当），则 为等效平衡。否则非等效为等效平衡。否则非等效 。 例例4 4、（将前例（将前例3 3条件改变）条件改变） 在一密闭容器中在一密闭容器中，加入，加入2molA2molA和和1molB 1molB ，发生下述反应：，发生下述反应： 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)达到平衡时，达到平衡时， C C的体积分数的体积分数 为为a% a% 。维持容器的。维持容器的压强压强和温度不变，按下列配比作为起始和温度不变，按下列配比作为起始 物质，达平衡后，物质，达平衡后，C C的体积分数仍为的体积分数仍为a%a%是
19、是 A A、3mol C + 1mol D 3mol C + 1mol D B B、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C + 0.5mol D1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C + 0.5mol D C C、1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C 1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C D D、4mol A + 2mol B4mol A + 2mol B 催化剂 加热 A、B 、D 在一定温度下，一个压强恒定的密闭容器在一定温度下，一个压强恒定的密闭容器 中发生反应中发生反应2A(g)+B(g)2A(g)+B(g)
20、3C(g)+D(g)3C(g)+D(g)，根，根 据下表有关数据分析据下表有关数据分析恒温、恒压恒温、恒压达平衡时达平衡时D D的的 体积分数（分别选填体积分数（分别选填a% 或b% ab ）。 A B C D 平衡时平衡时D的体积分数的体积分数 起起 始始 充充 入入 2mol 1mol 0 0 1mol 0.5mol 1.5mol 0.5mol 4mol 2mol 0 0 2mol 2mol 0 0 a% a% a% b% (ab) 二、等效平衡的建成条件、判断方法二、等效平衡的建成条件、判断方法 及产生结果：及产生结果： 与可逆反应气态物质的化学与可逆反应气态物质的化学计量数计量数无关无
21、关, ,使使 用用极限转化极限转化的方法将各种情况变换成同一反应的方法将各种情况变换成同一反应 物或生成物，然后观察有关物质的物或生成物，然后观察有关物质的物质的量物质的量比比 是否相等。是否相等。若相等，若相等， 二）二）恒温、恒压恒温、恒压下等效平衡的下等效平衡的判断方法是判断方法是: 产生结果：产生结果： 各组分百分量、各组分百分量、c相同，相同，n同比例同比例变化变化 等效平衡小结等效平衡小结 条件条件 等效条件等效条件 结果结果 恒恒 温温 恒恒 容容 (n(g)0) (n(g)=0) 恒温恒压恒温恒压 投料换算成投料换算成 相同物质表相同物质表 示时示时量相同量相同 投料换算成投料
22、换算成 相同物质表相同物质表 示时示时等比例等比例 投料换算成相投料换算成相 同物质表示时同物质表示时 等比例等比例 两次平衡时各组两次平衡时各组 分百分量、分百分量、n n、c c 均相同均相同 两次平衡时各组两次平衡时各组 分百分量相同，分百分量相同， n n、c c同比例变化同比例变化 两次平衡时各组两次平衡时各组 分百分量、分百分量、c c相同相同 n n同比例变化同比例变化 等效平衡规律等效平衡规律: : 恒温恒容条件下的等效平衡恒温恒容条件下的等效平衡 ：对反应前后气体分子数不变的可逆反应对反应前后气体分子数不变的可逆反应， 只要换算成反应物只要换算成反应物（或生成物或生成物）的的
23、物质的量的物质的量的 比值比值与原平衡相同与原平衡相同，则二平衡等效则二平衡等效。 IIII：对反应前后气体分子数改变的可逆反应对反应前后气体分子数改变的可逆反应， 只改变起始加入量只改变起始加入量，只要通过可逆反应的化学只要通过可逆反应的化学 计量数比换算成平衡式左计量数比换算成平衡式左或或右边同一半边的右边同一半边的物物 质的量质的量与原平衡相同与原平衡相同，则二平衡等效则二平衡等效。 恒温恒压下的等效平衡恒温恒压下的等效平衡 IIIIII：改变起始加入情况，只要按化学计量数改变起始加入情况，只要按化学计量数 换算成平衡式左或右边同一半边的换算成平衡式左或右边同一半边的物质的量物质的量的的
24、 比值比值与原平衡相同，则与原平衡相同，则二平衡等效。二平衡等效。 注注:I :I 、IIIIII为相对等效；为相对等效； II II 为绝对等效为绝对等效. . 练习练习5、在一个、在一个1L的密闭容器中，加的密闭容器中，加2molA 1molB 发生下述反应：发生下述反应： 达到平衡时，达到平衡时，C的浓度为的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为的体积分数为 a% 。维持容器的维持容器的压强和温度压强和温度不变，按下列配比作为不变，按下列配比作为 起始物质，达到平衡后，起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是的浓度仍是1.2mol/L（或（或C 的体积分数仍是的体积分数仍是a%）的是）的是
25、 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 ABD 2A（气）B（气） 3C（气）D（气） 三、等效平衡的应用：三、等效平衡的应用： 练习练习6 在一固定容积的密闭容器中，充入在一固定容积的密闭容器中，充入2molA 和和1molB发生反应：发生反应：2A(g)+B(g) xC(g)， 达到平衡后达到平衡后C的体积分数为的体积分数为%。若维持容器体。若维持容器体 积和温度不变，按积和温度不变，按0.6molA，0.3molB和和 1.4molC为起
26、始物质，达到平衡后，为起始物质，达到平衡后，C的体积分的体积分 数也为数也为%，则，则x的值的值 （ ） A、只能为、只能为2 B、只能为、只能为3 C、可能是、可能是2，也可能是，也可能是3 D、无法确定、无法确定 C 注意：注意：C无论是多少，分解时总是按无论是多少，分解时总是按2：1分解。分解。 练习练习7、在一固定容积的密闭容器中充入、在一固定容积的密闭容器中充入 2molA和和1molB，发生反应：，发生反应： 2A(气气)+B(气气) xC(气气),达到平衡后，达到平衡后， C的体积分数为的体积分数为W%。若维持容器体积和。若维持容器体积和 温度不变，按温度不变，按0.6molA、
27、0.3molB和和 1.4molC为起始物质，达到平衡后，为起始物质，达到平衡后，C的的 体积分数仍为体积分数仍为W%，则，则x值为（值为（ ） A、1 B、2 C、3 D、4 BC 同练习同练习6 练习练习8、某温度下，向某密闭容器中加入、某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和和 3molH2,使之反应合成使之反应合成NH3，平衡后测得，平衡后测得NH3的体积分的体积分 数为数为m。若。若T不变，只改变起始加入量，使之反应平衡不变，只改变起始加入量，使之反应平衡 后后NH3的体积分数仍为的体积分数仍为m，若，若N2、H2、NH3的加入量的加入量 用用X、Y、Z表示应满足：表示应满足： （
28、1）恒定）恒定T、V： 1若若X=0，Y=0，则，则Z=-。 2若若X=0.75，Y=-，Z=-。 3X、Y、Z应满足的一般条件是应满足的一般条件是- （2）恒定）恒定T、P： 1若若X=0、Y=0，则，则Z 。 2若若X=0.75,则则Y ，Z 。 3X、Y、Z应满足的一般条件是应满足的一般条件是 0 =2.25mol 0 Y=3X，Z0 2mol 2.25mol 0.5mol X+Z/2=1 , Y+3Z/2=3 练习练习9、在固定体积的密闭容器内，加入、在固定体积的密闭容器内，加入 2mol A、1mol B，发生反应：，发生反应： A(气气)+B(气气) 2C(气气)达达 到平衡时，到
29、平衡时， C的的质量质量分数为分数为W。在相同。在相同(T、V)条件下，条件下， 按下列情况充入物质达到平衡时按下列情况充入物质达到平衡时C的的质量质量 分数仍为分数仍为W的是的是 A.2mol C B.3mol C C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol C CD 练习10、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 仍为W%，则x值为（ ） A、1 B、2 C、3 D、4
30、 催化剂 加热 催化剂 加热 练习11、某温度下在一固定容积的密闭容器中，发生如下反应： 2A(气)+B(气) 2C(气), 若开始只充入2molC(气)，达到 平衡时，混合气体的压强比开始时增大了20%；若开始时只充 入2molA和1molB的混合气体，达到平衡A的转化率为（ ）两 次达到平衡后产生的热量值是否相等？ A、20% B、40% C、60% D、80% BC C 练习12. 某温度下，在一容积可变的容器中，反应： 2A(g)+B(g) 2C(g) 达到平衡时， A、B 和C的物 质的量分别为4mol、2mol、4mol。维持容器的温度和 压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如
31、下的 调整，可是平衡右移的是( ) A、均减半 B、均加倍 C、均增加1mol D、均 减少1mol 催化剂 加热 C 催化剂 加热 催化剂 加热 详解：（三行式法）依阿佛加德罗定律：气体的物质的量比=体积比=压强比 由题意： 2A(气) + B(气) 2C(气) V 2 1 2 1 开始： ？ ？ ？ 变化： ？ ？ ？ 平衡： 4mol 2mol 4mol 由于该反应在一容积可变的容器中进行，即恒温、恒压，只要只要起始组分的起始组分的物物 质的量比质的量比相等（相当）。则为等效平衡。可认为平衡不移动，淘汰相等（相当）。则为等效平衡。可认为平衡不移动，淘汰 A A、B B 故有：各增加1mol时，可作如下计算： 由题意： 2A(气) + B(气) 2C(气) V 2 1 2 1 开始：（4+1）mol （2+0.5）mol （4+1）mol 变化： ？ ？ ？ 平衡： ？ ？ ？ 则达到平衡后为等效平衡。可认为平衡不移动，为等效平衡。可认为平衡不移动，但B只增加了0.5mol,与 题所给条件不符，需再增加0.5mol B才相符。依勒夏特列原理，此时平衡 将右移， 故选：C
