等效平衡原理及规律

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1、等效平衡原理及规律一、等效平衡原理在一定条件(定温、定压或定温、定容)下，对于同一可逆应，只要起始时加入物质的物质的量不同，而达到平衡时，同种物质的物质的量或物质的量分数(或体积分数)相同，这样的平衡称为等效平衡。如，常温常压下，可逆反应：2SO2+O22SO3SO2、O2、SO2的物质的量分别为①2mol1mol0mol②0mol0mol2mol③0.5mol0.25mol1.5mol①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算

2、为①)，因此三者为等效平衡二、等效平衡规律根据反应条件(定温、定压或定温、定容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等)，可将等效平衡问题分成三类：I.在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。例1．在一固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB发生反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，达到平衡，c的浓度为wmol/L。若维持容器体积和温度不变，下列四种配比作为起始物质，达平衡后，c的浓度仍为wm

3、ol/L的是A.4molA+2molBB.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.3molC+1molD+1molBD.3molC+1molD解析：根据题意:2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g)(反应1)<==>2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g)(反应2)2mol　1mol　　0　　0　　　　　　　0　　0　　3mol　1mol2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g)(反应3)<==>2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g)(反应4)1mol　0.5mol　0　　0　　　　　　　　0　　0　1.5mo

4、l　0.5mol所以，以3molC+1molD或以1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD作为起始物质均可形成与反应（1）等效的平衡。答案：BD解题规律：此种条件下，只要改变起始加入物质的物质的量，若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效(此种情况下又称等同平衡，此法又称极限法)。II.在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物(或生成物)的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。例2．恒温恒容下，可逆反应2HIH2+I2（气）达平衡。下列四种投料量均能达到同

5、一平衡，请填写：　起始状态物质的量n/mol平衡时HI的物质的量n/molH2I2HI120a①240　②　　10.5a③mg(g≥2m)　　5解析：①题干n(H2)起始:n(I2)起始:n(HI)平衡=1:2:a<==>2:4:2an(HI)平衡=2a②根据反应：2HIH2+I2（气），起始状态1molHI<==>0.5molH2+0.5molI2根据题干n(H2)起始:n(I2)起始:n(HI)平衡=1:2:a则n(H2)起始:n(I2)起始:n(HI)平衡=0.5:1:0.5a则H2和I2原有物质的量应为0和1-0.5=0.5mol③设起始H

6、I为xmolxmolHI<==>0.5xmolH2+0.5xmolI2n(H2)起始=(m+0.5x)moln(I2)起始=(g+0.5x)mol又n(H2)起始:n(I2)起始=(m+0.5x):(g+0.5x)=1:2x=2(g-2m)设n(HI)平衡为ymol，则n(I2)起始:n(HI)平衡=2:a=(g+0.5x):yy=(g-m)a解题规律：此条件下，只要换算到同一半边时，反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相等，则两平衡等效。III.在恒温、恒压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比

7、与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效。反之，等效平衡时，物质的量之比与原建立平衡时相同。例3．Ｉ．恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：Ａ（气）＋Ｂ（气）Ｃ（气）（１）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时Ａ的物质的量为__________mol。（２）若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成Ｃ的物质的量为________mol；（３）若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，则x=___mol，y=___mol。平衡时，B的物质的量

8、___（甲）大于2mol（乙）等于2mol（丙）小于2mol（丁）可能大于、等于或小于2mol作出此判断的理由是_____