追俊学校高中化学化学平衡中的效平衡问题知识点分析

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皇泉州民德市追俊学校化学平衡中的效平衡问题
一.效平衡原理
一条件下(恒温、或恒温、恒压,对同一可逆反,只要起始时加入的物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,各物质的百分含量(体积分数或物质的量分数均相同,这样的平衡互称为效平衡。
效平衡的建立与途径无关,与外界条件和物质用量有关。因而同一可逆反,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件相同(温度、浓度、压强)完全相同,则可形成效平衡。
如:常温常压下,可逆反:
2SO2 + O2 2 mol 0 mol
0.5 mol 1 mol 0 mol 2SO3 0mol
2mol

0.25mol
1.5mol ①从正反开始,②从逆反开始,③从正逆反同时开始,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物,对各组分的物质的量均相(如将②、③折算成①),因此三者为效平衡。
效平衡的规律
效类型
1 恒温、
折算为方程式同一2 恒温、
3 恒温、恒压
折算为方程式同一边物质,折算为方程式同一边物质,其“量”符合同一比例 反前、后气体体积相 aA(g+bB(g
cC(g 其“量”符合同一比例
起始投料
边物质,其“量”相同
对反的要
任何可逆反 任何可逆反
完全效:各物质的效情况
百分含量、浓度、(a+b=c+d
不完全效:各物质的百分含不完全效:各物质的百分含量相同,但各物质的浓度、量相同,但各物质的浓度、物质的量不一相同
物质的量不一相同
物质的量均相同
三.典例剖析
1.向某密闭容器中充入1mol CO2mol H2O(g发反COH2O(gCO2H2。当反达到平衡时CO的体积分数为x。若维持体积和温度不变,起始物按下列四种配比充入此容器中,达到平衡时CO的体积分数大于x的是(
A0.5mol CO + 2mol H2O(g + 1mol CO2 + 1mol H2 B1mol CO + 1mol H2O(g + 1mol CO2 + 1mol H2 C0.5mol CO + 1.5mol H2O(g + 0.4mol CO2 + 0.4mol H2 D0.5mol CO + 1.5mol H2O(g + 0.5mol CO2 + 0.5 mol H2

解析:本题是一个效平衡的题目,在维持容器体积和温度不变的条件下,A项相当于1.5mol CO3mol H2O(g反,与原始比例12相同,构成比平衡,所以达到平衡后CO的体积分数于xB项相当于向容器中充入1mol CO2mol H2O(g达到平衡,然后再充入1mol CO ,故前一步旨在建立全平衡,再充入1mol CO 虽使平衡正向移动,但移动是由CO的浓度增加引起的,所以CO的体积分数增大;C项相当于0.9mol CO1.8mol H2O(g(两者比值12)反,达到平衡后,再充入0.1mol H2O,故加入水使平衡正向移动, CO的体积分数小于xD相当于1mol CO2mol H2O(g反,与衡全,故 CO的体积分数于x,只有B项合理。
答案:B
2.在一温度下,把2mol SO21mol O2通入一容积的密闭容器里,发生如下反:2SO2+O22SO3达到平衡状态。现在该容器中维持温度不变,令abc分别为初始加入的SO2O2SO3的物质的量。如abc取不同的数值,它们必须满足一的相互关系,才能保证达到平衡时反混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同,请填写下列空白:
1)若a=0b=0c= mol
2)若a=0.5mol, b= molc= mol
3abc取值必须满足一般的条件是(请用两个议程式表示,其中一个只含ac,另一个只含bc
2SO2 + O2 2 mol
2SO2 + O2 0 mol
解析:2SO2+O2 2SO3 2SO2 + O2
2SO3 1 mol 0mol a+c (b+c/2 0 2SO3 2SO2 + O2
2SO3
0 mol 2mol 0 0 (a+c(c+2b
2SO3是一个反前后气体分子数不相的可逆反,它在温、容下由2mol SO21mol O20 mol SO3建立起来了化学平衡状态。若在同温、同容且容积固、n(SO2a moln(O2b moln(SO3c mol的条件下建立起与上述相同的化学平衡状态,也就是下述5种不同情况均能建立起相同的化学平衡状态:
由②知a=0b=0c=2;由①、④知a+c=2b+c/2=1,若a=0.5,则c=1.5b=0.25

答案:(12 20.25 3a+c=2b+c/2=1 3.在相同的温度和压强下,对反CO2(gH2(gCO(gH2O(g进行甲、乙、丙、丁四组,起始时放入容器内各组分的物质的量见下表:


物质
的量

物质
CO2 a mal 2a mal 0 mal a mal
H2 a mal a mal 0 mal 0 mal
CO 0 mal 0 mal a mal a mal H2O 0 mal 0 mal a mal a mal


上述四种情况达到平衡后,n(CO的大小顺序为(

B.乙>>>

C.丁>>=

D.丁>>>
A.乙=>=

解析:根据可逆反的特征甲和丙、乙和丁分别为相同的平衡状态,达到平衡后n(CO相同,甲和乙比较,乙中增加了CO2的物质的量平衡正向移动,n(CO增加,所以乙=>=甲。

答案:A
巩固练习:
【练习一】在一个盛有催化剂、容积固的密闭容器中,保持一温度进行如下反: N2+3H2 2NH3,已知加入1molN23molH2达到平衡时,NH3的百分含量为m%
⑴若其它条件不变,初始按如下情况分别加入N2H2NH3,平衡时NH3的百分含量仍为m%的是: A1molN2+3molH2+1molNH3 B0.5molN2+1.5molH2+1molNH3 C0.5molN2+1.5molH2 D1molN2+3molH2+2molNH3
⑵若改为恒温恒压,初始按如下情况分别加入N2H2NH3,平衡时NH3的百分含量仍为m%的是: A1molN2+3molH2+1molNH3 B0.5molN2+1.5molH2+1molNH3 C0.5molN2+1.5molH2 D1molN2+3molH2+2molNH3
【练习二】在一个固体积的密闭容器中,保持一温度,进行以下反:H2g+Br2g 2HBrg已知加入1mol H22mol Br2时,达到平衡后生成a molHBr(见下表)。在相同条件下,且保持平衡时各组分的质量分数不变,对下列编号⑴⑵⑶的状态,填写表中空白:
起始状态/mol 编号
H2
已知
1 2
m Br2
r 2 4 nnm
0 0 1
a 0.5a
N2O4,测得NO2转化率为HB平衡时HBr物质的量/mol 【练习三】在一密闭容器中充入1mol NO2气体,建立如下平衡:2NO2 a%
⑴在温度不变,体积不变时,再通入1mol NO2气体,待平衡建立时,测得NO2转化率为b%a b

⑵在温度不变,压强不变时,再通入1mol NO2气体,待平衡建立时,测得NO2转化率为b%a b 【练习四】在一温度下,向密闭容器中充入1mol HI气体,建立如下平衡:2HI(g H2(g+I2(g测得HI转化率为a%,在温度不变,体积不变时,再通入1mol HI气体,待平衡建立时,测得HI转化率为b%ab比较,则
Aab Bab Ca=b D.无法比较
【练习五】体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有物质的量的 SO2O2在相同温度下,发生反:2SO2+O2 2SO3并达平衡。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a%,乙容器中SO2的转化率为b%ab比较,则 Aab Bab Ca=b D.无法比较
【练习六】甲、乙两容器,甲的容积固,乙的容积可变。在一温度下,向通入了3molN24molH2,反达到平衡时,生成NH3的物质的量为amol
1)相同温度下,若再向乙中通入2molNH3,且保持容积和甲相同,当反达到平衡时,各物质的浓度与平衡时相同,起始时乙中通入 molN2 molH2
2)相同温度下,若乙中通入6molN28mol H2,且保持压强与甲相同,当反达到平衡时,生成NH3的物质的量为b mola/b 1/2(填“><=,下同。若乙与甲的容积始终相,达到平衡时,生成氨的物质的量为c mol,a/c 1/2
【练习七】在一个容积固的反器中,有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行如图所示的可逆反。各物质的起始加入量如下:ABC均为4.0摩、D6.5摩、F2.0摩,设Ex摩。当x在一范围内变化时,均可以通过调节反器的温度,两侧反都达到平衡,并且隔板恰好处于反器的位置。请填写以下空白:
(1x=4.5,则右侧反在起始时向 (填“正反”或“逆反”方向进行。欲使起始反维持向该方向进行,则x的最大取值小于
(2x分别为4.55.0,则在这两种情况下,当反达平衡时,A的物质的量是否相? (填“相”“不相”或“不能确”。其理由是:
【练习八】.恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反: Ag+Bg Cg

⑴若开始时放入1molA1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为 mol ⑵若开始时放入3molA3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol
⑶若开始时放入XmolA 2molB1molC,到达平衡后,AC的物质的量分别为Ymol3amol,则X= molY= mol。平衡时,B的物质的量 (选填一个编号)
(大于2mol (2mol (小于2mol (可能大于、于或小于2mol 作出此判断的理由是
⑷若在⑶的平衡混合物中再加入3 molC,待再次达到平衡后,C的物质的量分数是 .若维持温度不变,在一个与⑴反前起始体积相同,且容积固的容器中发生上述反。
⑸开始放入1molA1molB到达平衡后生成bmolC。将b与⑴小题中的a进行比较 (选填一个编号)
(ab (ab (ab (不能比较和的大小
作出此判断的理由是 补充练习答案

【练习一】BABCD【练习二】00.50.5a;⑶2(n-2m(n-ma【练习三】ab;⑵a=b【练习四】C【练习五】A【练习六】12 molN2 1 molH22a/b = 1/2a/c < 1/2 【练习七】 (1正反 7.0(2不相;因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的,平衡状态不,所以物质的量也不同(需答出“不同温度下”或“温度不同”含义,否则此空为0分)【练习九】1-a3a。⑶23-3a,丁。若3a1B的物质的量小于2mol;若3a=1B的物质的量于2mol;若3a1B的物质的量大于2mol。⑷a/2-a。⑸乙。因为⑸小题中容器容积不变,而⑴小题中容器的容积缩小,所以⑸小题的容器中的压力小于⑴小题容器中的压力,有利于逆向反,故反达平衡后ab
化学平衡中的思想方法之--- 效平衡的思想运用于解不效平衡
把不效平衡转化为效平衡的思维方法或另外假设途径使复杂问题简单化!
1.在甲、乙、丙、丁四个体积相的密闭容器中发生以下反
2A(g+B(g 3C(g+2D(g,若最初加入AB的量分别为:




. A 1 mol B 1 mol .A 1 mol B 2 mol
. A 2 mol B 1 mol .A 2 mol B 2 mol
在相同温度下建立平衡时,AB 的转化率大小关系为( A. A的转化率为 <<< C. A的转化率为 >>>







B. A的转化率为 <<< D. >>>
解:(上述反达到平衡后,如再加入A,平衡右移, A本身的转化率降低, B的转化率升高甲与乙比较:甲相当于在乙达到平衡后再加入1 molA,所以甲比乙 A的转化率降低, B的转化率升。同理:丁比乙 B的转化率降低, A的转化率升高;丙比甲 B的转化率降低, A的转化率升高。丙比乙:假设丙的体积是乙的体积的2,达到平衡后与乙的平衡效,AB的转化率相,再将丙的体积压缩成与乙的体积相,平衡要左移,AB的转化率都要降低!丙比乙:A的转化率降低,B的转化率升高。总之有:A的转化率 <<<丁,B的转化率甲>>>
答案选 A
2.一温度下,a mol PCl5 通入一个容积不变的密闭容器中,发生反: PCl5 (g PCl3(g+ Cl2(g反达到平衡时,测得混合气体的压强为P1,此时再通入a mol PCl5 ,样温度下再达到平衡时, 测得混合气体的压强为P2,下列判断正确的时( A.2 P1> P2

B.PCl5的分解率增大 C.2 P1 < P2

D.Cl2的体积分数增大
解:将第二种情况的体积假设为原来的两倍,充入2a mol PCl5,平衡后,与第一种情况效,压强相;现将容器体积压缩为第一种情况的体积,再假设平衡不移动,压强为原来的两倍,实际上平衡左移,气体物质的量减少,压强减小,压强小于原来的两倍,PCl5 的分解率减小,Cl2 的体积分数减小。
答案选 C
3.t,体积固的一容器中分别投入2 mol SO22 mol SO3;发生反2 SO2 (g +O2(g 2SO3(g,反进行到一程度时,反达平衡时 SO3 W mol ,相同温度下,按下列配比在相同体积的容器中反,平衡后 SO3 的物质的量大于W mol的是( A . 2 mol SO2 , 1 mol O2




B . 4 mol SO2 , 1 molO2 D. 3 mol SO2 ,1 mol SO3

C . 2 mol SO2 ,1 mol O2 2 mol SO3

解:题干中的2 mol SO2 2 mol SO3 效于加入4 mol SO2 1 mol O2, 平衡时 SO3 W molA中相当于先加4 mol SO2 1 mol O2平衡后,再将 SO2 移走2 mol,平衡左移,所以 SO3 的物质的量小于W molB中平衡时 SO3 W mol C 中相当于加入4 mol SO2 2 mol O2 即理解为先加入4 mol SO2 1 mol O2 ,
平衡时 SO3 W mol,然后再加入1 molO2,平衡要右移, 所以 SO3 的物质的量大于W molD 中相当于先加4 mol SO2 1 molO2 平衡后,再将 O2 移走0.5 mol。平衡左移,所以 SO3 的物质的量小于W mol
答案选 C
4.在一温度,容积可变的密闭容器中,加入X YZ, 发生反2X(gY(g2Z(g,达平衡时, X YZ的物质的量分别为6 mol3 mol6 mol,若保持温度压强不变,对平衡混合物调整如下请填平衡如何移动(
(1均减少一半 (2 均增加 2 mol (3 均增加2 (4均减少2 mol

:因为是恒温恒压条件,所以如果再按6:3:62:1:2充入X YZ平衡不移动,
(1均减少一半,平衡不移动。(2均增加2 mol,理解为先加入X YZ的物质的量分别为2 mol1 mol2 mol,平衡不移动,再加入1 mol Y,显然平衡右移。(3均增加2,平衡不移动。(4均减少2 mol, 解为先减少X YZ的物质的量分别为2 mol1 mol2 mol,平衡不移动,再减少1 mol Y,显然平衡左移。
答案为:平衡不移动 平衡右移 平衡不移动 平衡左移 习题:
1.t,体积固的一容器中分别发生反: A(g+3B(g 2C(g达平衡后,测得ABC的物质的量之比为1:1:2,若温度不变,1:1:2的比例再充入ABC,下列说法正确的是( A. 平衡不移动




B. 平衡左移、
C. 再次达平衡时各物质的浓度都比衡的大 D.C的质量分数减小
2.t,体积固的一容器中分别发生反2A(g+B(g 3C(g反开始投入2 mol A2 mol B,平衡后A的体积分数为a%相同温度下,按下列配比在相同体积的容器中反,平衡后A的体积分数大于a%的是( A. 2 mol C





B. 2 mol A 1 mol B2 mol He(不参加反

C. 1 mol B1 mol C
3.某反2A(g D. 2 mol A3 mol B3 mol C
B(g,温度不改变,一条件下达平衡.改变下列条件.请判断气体A的平衡浓度C(A与气体B的平衡浓度C(B的比值的变化情况,在小题后括号内填“增大”或“减小”或“不变”.(1 使容器体积增大为原来的2 ( (2 保持容器体积不变,增加A气体 (

4.N2O4 (g 2NO2 (g,温度不改变,一条件下达平衡,改变下列条件,请判断气体 NO2 的体积分数如何变化,在小题后括号内填“增大”或“减小”或“不变” (1恒温、,再通入N2O4气体(



(2恒温、,再通入NO2气体(

(4 恒温、恒压,再通入NO2气体(
(3恒温、恒压,再通入N2O4气体(
5 恒温、的条件下,x A (g y B(g达平衡后,缩小容器体积为原来的一半, 重达平衡后A的浓度为衡浓度的2.2,则以下说法正确的是( A. x>y B. 平衡右移

C. A的体积分数增大
D. A的体积分数减小
参考答案 1 . C 2 . A B 3 . 增大 减小 4. 减小 减小 产变 5 . C

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/1779a4e4730abb68a98271fe910ef12d2af9a9c5.html

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