等效平衡(等效平衡转化率相等吗)

［课程标准］　1.理解可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态；2.掌握化学平衡的常见影响因素；3.能够熟练应

 

［课程标准］　1.理解可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态；2.掌握化学平衡的常见影响因素；3.能够熟练应用勒·夏特列原理解决相关问题难点梳理人教版教材对等效平衡是这样表述的：“实验证明，如果不是从CO和H。

2O（g）开始反应，而是各取0.01molCO2和0.01molH2，以相同的条件进行反应，生成CO和H2O（g）当达到化学平衡状态时，反应混合物里CO、H2O（g）、CO2、H2各为0.005mol，其组成与前者完全相同。

”  这段文字说明化学平衡状态的实现与化学反应途径无关等效平衡问题是指利用等效平衡（相同平衡或相似平衡）来进行有关判断和计算的问题，也就是利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态来进行有关问题的分析判断，利用相。

关平衡的相似性进行有关计算等效平衡是一种思维分析方式和解题方法，这种方法往往用在计算中等效平衡问题由于其涵盖的知识丰富，考查方式灵活，对思维能力的要求高，一直是同学们在学习和复习“化学平衡”这一部分内容时最大的难点。

很多同学在接触到这一问题时，往往有一种恐惧感，信心不足，未战先退实际上，只要将等效平衡概念理解清楚，加以深入的练习，就能很容易掌握适合自己的解题方法一、等效平衡的含义 对于同一个可逆反应，在相同的条件下。

，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，或从正反应、逆反应同时开始，达到平衡时，反应混合物中同一物质的百分含量相同，即化学平衡状态是相同的特别说明：（1）条件往往指恒温恒容或恒温恒压；（2）百分含量包括

物质的量分数、质量分数、体积分数等含义，也有可能指物质的量、质量、体积、物质的量浓度二、等效平衡的分类 1.恒温恒容下，对于反应前后气体分子数发生变化的反应来说，即△v(g)≠0的体系，改变起始加入物的物质的量，如。

果通过化学计量数等价转化换算成同侧物质的物质的量与原平衡相等，即对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同，则达平衡后与原平衡等效2.恒温恒容下，对于反应前后气体分子数没有变化的反应来说，即△v(g)

=0的体系，改变起始加入物质的物质的量，只要按化学计量数等价转化换算成同侧物质的物质的量之比与原平衡起始态相同，则达平衡后与原平衡等效3.恒温恒压下，改变起始加入物的物质的量，只要按化学计量数等价转化换算成同。

侧物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效归纳如下表：对于反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)条件m＋n≠p＋q时m＋n＝p＋q时恒温、恒容一边倒后数值完全相同才建立等效平衡，即“等量等效”。

一边倒后，只要数值成比例就能建立等效平衡，即“等比等效”恒温、恒压一边倒后数值成比例就建立等效平衡，即“等比等效”【名师点拨】（1）“一边倒”指的是把一边“归零”（极限法），通过可逆反应的化学计量数之比换算成另一边物质的物质的量(

或物质的量浓度)（2）两个平衡等效，对应同一物质的物质的量可能相等，也可能成比例类似三角形的全等与相似，如果两个平衡中各组分的物质的量对应相等，则称其为全等等效平衡；如果两个平衡中各组分的物质的量对应成比例，则称其为相似等效平衡。

在计算中，我们只要清楚相关物质物质的量之间的关系就可以，至于浓度和百分含量等关系，可通过物质的量来计算三、等效平衡的两大雾点（1）平衡等效，转化率不一定相同①若是从不同方向建立的等效平衡，物质的转化率一定不同。

如在某温度下的密闭定容容器中发生反应2M(g)+ N(g)⇌2E(g），若起始时充入2molE，达到平衡时气体的压强比起始时增大了20%，则E的转化率是40%；若开始时充入2molM和1molN，达到平衡后，M的转化率是60%。

②若是从一个方向建立的等效平衡，物质的转化率相同如恒温恒压容器中发生反应2E(g) ⇌2M(g)+ N(g），若起始时充入2molE，达到平衡时M的物质的量为0.8mol，则E的转化率是40%；若开始时充入4molE，达到平衡后M的物质的量为1.6mol，则E的转化率仍为40%。

（2）平衡等效，各组分的物质的量不一定相同①原料一边倒后，对应量与起始量相等的等效平衡，平衡时各组分的物质的量相等②原料一边倒后，对应量与起始量不相等的等效平衡，平衡时各组分的物质的量不相等，但各组分的物质的量。

分数相等【名师点拨】等效平衡问题的解答，关键在于判断题设条件是否是等效平衡状态，以及是哪种等效平衡状态明确了各种条件下达到等效平衡的条件，利用极限法进行转换，等效平衡问题就能迎刃而解了典例剖析典例1.起始

加料 　在一个固定体积的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B，发生反应2A(g)＋B(g)⇌2C(g)，达到平衡时，C的物质的量浓度为k mol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列配比作为起始物质：

①4 mol A＋2 mol B　②2 mol A＋1 mol B＋2 mol C③2 mol C＋1 mol B　④2 mol C　⑤1 mol A＋0.5 mol B＋1 mol C(1)达到平衡后

，C的物质的量浓度仍是k mol/L的是(2) 若令a、b、c分别代表初始加入的A、B、C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百分含量仍跟上述平衡时完全相同。

，填写：Ⅰ.若a＝0，b＝0，则c＝Ⅱ.若a＝0.5，则b＝，c＝Ⅲ.a、b、c的取值必须满足的一般条件是；(用两个方程式表示，一个只含a、c，另一个只含b、c)解析：　(1)该反应m＋n≠p＋q且条件为恒温、恒容

，所以要满足“等量等效”将②③④⑤的加料方式全部进行“一边倒”转化为反应物A和B的量后，只有④⑤的加料方式与2 mol A和1 mol B的加料方式完全一致(2)根据“一边倒”的方式进行转化，即a mol A

＋b mol B＋c mol C等价转化为a mol A＋b mol B＋(c mol A＋c2 mol B)答案：　(1)④⑤　(2)Ⅰ.2　Ⅱ.0.25　1.5　Ⅲ.a＋c＝2　b＋c2＝1典例2.平衡移动方向。

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4 mol、2 mol和4 mol保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是(　　)

A．均减半　　　　　B．均加倍C．均增加1 molD．均减少1 mol解析：容积可变，说明是恒温、恒压条件，满足“等比等效”A项，“均减半”后A、B、C的物质的量分别为2 mol、1 mol和2 mol。

，满足“等比等效”，平衡不会移动；B项，“均加倍”后A、B，C的物质的量分别为8 mol、4 mol和8 mol，满足“等比等效”，平衡不会移动；C项，“均增加1 mol”后A、B、C的物质的量分别为5 mol、3 mol和5 mol

，相当于在5 mol、2.5 mol和5 mol的基础上又增加了0.5 mol B，平衡向右移动；D项，“均减小1 mol”后A、B、C的物质的量分别为3 mol、1 mol和3 mol，相当于在3 mol、1.5 mol和

3 mol的基础上减少了0.5 mol B，平衡向左移动答案：C典例3.方程式的系数在一固定容积的密闭容器中充入3 mol A和1 mol B，发生反应：3A(g)＋B(g)⇌xC(g)，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，将0.9 mol A、0.3 mol B和2.1 mol C作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为w%，则x值可能为(　　)A．1 B．2C．3D．任意值解析：

分两种情况分析：(1)当反应前后气体体积不相等，则两种投料方式换算到同一边后各组分应完全相同(即恒温恒容时“等量等效”)：3A(g)　＋　B(g)　⇌xC(g)起始量/mol　0.9　　　　0.3　　　　　2.1

等效于/mol 0.9＋6.3x　　0.3＋2.1x　　　0即0.9＋6.3/x＝3　解得x＝3；(2)当反应前后气体体积相等，则两种投料方式换算到同一边后各组分应完全相同(即恒温恒压时“等比等效”)：

　　　　　　　3A(g)　 ＋ 　B(g)　⇌4C(g)起始量/mol0.90.3 2.1等效于/mol0.9＋6.34　0.3＋2.140即0.9＋6.34＝2.475、0.3＋2.14＝0.825，

2.475∶0.825＝3∶1，与起始量的投料比相同，故x＝4成立答案：C典例4.反应物的转化率　在一个固定容积的密闭容器中充入2 mol NO2，一定温度下建立如下平衡：2NO2⇌N2O4，此时NO2

的转化率为x%，若再充入1 mol N2O4，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得NO2的转化率为y%，则x和y的大小关系正确的是(　　)A．x>yB．x

，即假设原容器的体积可变，当再充入1 mol N2O4后重新建立起的平衡和原平衡等效，此时NO2的转化率依然为x%当体积不发生变化时，在原平衡的基础上充入N2O4，即增大了压强，该反应正反应方向为气体体积减小的方向。

，平衡向正反应方向移动，NO2的转化率增大，即x

Q2 kJ的热量则该反应的热化学方程式为____________________________解析：该题的条件为恒温恒压，满足“等比等效”当按照反应物的系数投料时，建立平衡后放出的热量为5Q1 kJ按照“一边倒”可得当起始投料为2 mol C时吸收的热量(。

Q2＋5Q1)就是该条件下1 mol A和3 mol B全部转化为2 mol C时放出的热量即热化学方程式为A(g)＋3B(g)⇌2C(g)　ΔH＝－(5Q1＋Q2)kJ·mol－1答案：　A(g)＋3B(g)。

⇌2C(g)　ΔH＝－(5Q1＋Q2)kJ·mol－1典例6.容器体积的大小如图所示，A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊关闭K2，将各1 mol NO2通过K1、K3分别充入A、B中

，反应起始时A、B的体积相同均为a L。若打开K2，平衡后B容器的体积缩至0.4a L，则打开K2之前，气体B体积为L。

解析：将NO2充入两个容器中发生2NO2N2O4的反应，打开K2，相当于是在等温等压条件下建立平衡，此时建立起的平衡与未打开K2时B容器建立起的平衡等效由于此时反应物的物质的量是B中的2倍，所以打开K。

2之前，气球B的体积为(a L＋0.4a L)÷2＝0.7a L。答案：　0.7a

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