高三第一轮复习

高三年级化学学案（41）
等效平衡
周次：9 时间：2011年10月 日 主编：任凯 审核：
学习目标：了解等效平衡的定义,理解常见的等效平衡类型,掌握分析平衡问题的几种方法。
重点难点：常见的等效平衡类型、平衡状态比较的几种方法
学习过程：
[导读]等效平衡的含义：化学平衡状态的建立与条件息息相关，而与建立平衡的途径无关。对于同一可逆反应，在一定条件（恒温、恒容或恒温、恒压）下，以不同的投料方式（即从正反应、逆反应或从中间状态开始）进行，只要达到平衡时相同物质在各混合物中的百分数（体积分数、物质的量分数或质量分数）相等，这样的化学平衡即互称为等效平衡。
等效平衡的分类
Ⅰ类：恒温、恒容条件下气体分子数可变的反应：以不同的投料方式进行反应，如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质其物质的量与对应组分的起始加入量相同，即等效。而且达到平衡后，各组分的百分含量及各组分的浓度都是相等的。
例如：一定条件下的可逆反应：
2SO2 + O2 ===== 2SO3
a ：2mol 1mol 0mol （从正反应开始）
b ：0mol 0mol 2mol （从逆反应开始）
c：0.5mol 0.25mol 1.5mol （从正逆反应开始）
上述三种配比，按方程式的计量关系均转化为反应物（等价转化），则SO2均为2mol，O2均为1mol。三者建立的平衡状态完全等效。
[导思1]：若SO2, O2, SO3起始加入量分别为amol,bmol,cmol，则a, b, c的取值必须满足什么条件，建立的平衡与上述平衡等效

【导练1】极值法（换算法）在一个固定容积的密闭容器中，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，若维持容器的容积和温度不变，按下列3种配比作为起始物质，达到平衡时，C的浓度仍为amol/L的是（ ）
A、 3molC+1molD B、 3molC+1molD+1molB 　
C、 1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD D、 3molC+1molD+1molA
Ⅱ类：恒温、恒容时，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应：以不同的投料方式进行反应，如果根据化学方程式中计量数比换算到同一边时，只要反应物（或生成物）中各组分的物质的量的比例相同，即互为等效平衡。
例如：一定条件下的可逆反应：
H2（g） + I2 （g） ===== 2HI（g）
a ：1mol 1mol 0mol
b ：0mol 0mol 3mol
c ：2mol 2mol 1mol
b、c配比经转化为反应物后，都满足n(H2)：n(I2) = 1，则a、b、c达到的平衡为等效平衡。
[导思2]：若H2, I2, HI 的起始加入量分别为xmol,ymol,zmol， 则x, y, z必须满足什么条件，达平衡时各组分的百分含量与上述相同

【导练2】叠加法（比例法）在一个固定容积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应2A（g）+B（g） 3C（g），达到平衡时，C的浓度为xmol/L，若维持容器的容积和温度不变，起始充入4molA和2molB，达到平衡时，C的浓度为_ _mol/L 。
Ⅲ类：对于恒温、恒压的可逆反应：以不同的投料方式进行反应，如果根据化学方程式中计量数比换算到同一边时，只要反应物（或生成物）中各组分的物质的量的比例相同，即互为等效平衡。
如：一定条件下的可逆反应：
N2（g） + 3H2 （g） === 2NH3（g） 达到平衡时NH3的物质的量
a ：1mol 3mol 0mol xmol
b ：0mol 0mol 2mol xmol
c ：0mol 0mol 4mol 2xmol
d ：1mol 3mol 2mol 2xmol
a、b、c、d达到平衡均为等效平衡，其中a和b，c和d的平衡状态完全相同，即平衡时相同物质的物质的量相同，两组之间只是相同物质的物质的量分数相同。
[导思3]：若N2, H2 NH3的起始加入量分别为amol, bmol, cmol，则a, b, c满足什么条件时，达到平衡时各组分的百分含量与上述平衡相同

【导练3】 有相同体积的甲、乙两容器，甲容器充入1g SO2、lgO2，乙容器充入2g SO2、2gO2，则下列叙述的正确的是 ( )
A．化学反应速率：乙>甲 B．平衡后SO2的浓度：乙>甲
C．SO2转化率：乙<甲 D．平衡后O2的体积分数：乙>甲
（3）等效平衡原理的应用
①判断同一可逆反应在相同的反应条件下是否为相同的平衡状态。
②求要达到等效平衡，两种不同状态下起始量之间的关系式。
③求属于等效平衡状态下的反应方程式的化学计量数。