等效平衡原理及其应用

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1、等效平衡原理及其应用等效平衡原理：同一可逆反应在相同的反应条件（恒温恒压或恒温恒容）下，无论从正反应开始还是从相应的逆反应开始，或者从相应反应的中间某一时刻开始，经过足够的时间，反应都能达到平衡状态，且化学平衡状态相同，即任何同一组分的含量分别相同，此即等效平衡原理。一．等效平衡的分类1．对于反应前后气体的物质的量不相等的可逆反应即n(前气)≠n(后气)例1．在一定条件下，如果把SO2和O2的混和气体通入一个装有催化剂的恒温恒容密闭容器里，发生反应：2SO2+O22SO3反应达平衡时，有如下情况起始状态(mol)平衡时各物质SO2O2SO3(mol)平衡时各物质(mol·L-1)已知SO2O2

2、SO3①210abcX、Y、W②002abcX、Y、W③10.51abcX、Y、W上述①②③达到平衡后，任何同一组分的含量分别相同，则①②③建立的平衡互称为等效平衡。分析①②③起始时的投入量，则可得出规律1．对于反应前后气体的物质的量不相等的可逆反应即n(前气)≠n(后气)恒温恒容时，只要换算成反应物或生成物后，它们的物质的量分别相等时，则可建立相同的平衡。如①②③。例2．在恒温恒压的可变容积的容器里装有催化剂，如果通入SO2和O2的混和气体发生反应：2SO2+O22SO3反应达到平衡时，有如下情况起始状态(mol)平衡时各物质SO2O2SO3(mol)平衡时各物质(mol·L-1)已知SO2

3、O2SO3④310EFGKMN⑤6202E2F2GKMN⑥3.50.542.5E2.5F2.5GKMN上述④⑤⑥达到平衡后，任何同一组分的含量分别相同，则④⑤⑥建立的平衡互称4为等效平衡。分析④⑤⑥起始时的投入量，则可得出规律2．对于反应前后气体的物质的量不相等的可逆反应即n(前气)≠n(后气)恒温恒压时，只要换算成反应物或生成物后，它们的物质的量之比相等时，则可建立相同的平衡。如④⑤⑥。2．对于反应前后气体的物质的量相等的可逆反应即n(前气)=n(后气)例3．在恒温恒容的密闭容器中，投入I2和H2发生反应，I2(g)+H2(g)2HI(g)达到平衡，有如下情况起始状态(mol)平衡时HI的物

4、质的量(mol)平衡时C(HI)(mol·L-1)已知I2H2HI⑦120xy⑧2402x2y⑨00.510.5x0.5y上述⑦⑧⑨达到平衡后，任何同一组分的含量分别相同，则⑦⑧⑨建立的平衡互称为等效平衡。例4．在恒温恒压的密闭容器中，投入I2和H2发生反应，I2(g)+H2(g)2HI(g)达到平衡，有如下情况起始状态(mol)平衡时HI的物质的量(mol)平衡时C(HI)(mol·L-1)已知I2H2HIA120deB2402deC00.510.5de上述ABC达到平衡后，任何同一组分的含量分别相同，则ABC建立的平衡互称为等效平衡。分析⑦⑧⑨起始时的投入量和ABC起始时的投入量，则可得出

5、规律3．对于反应前后气体的物质的量相等的可逆反应即n(前气)=n(后气)无论恒温恒容或恒温恒压，只要换算成反应物或生成物后，它们的物质的量之比相等时，则可建立相同的平衡。4二．例题分析见《高考调研》P58例1、例2三．训练题(利用上述规律1、2、3)1．在一定条件下，如果把2molSO2和1molO2的混和气体通入一个装有催化剂的密闭容器里，反应达平衡时，混和气体中的SO3为Wmol·L－1（1）若恒温恒容时，按下列起始量加入容器中，平衡时，SO3仍为Wmol·L－1的是（）A、2molSO3B、1molSO2＋0.5molO2＋1molSO3C、6molSO2＋3molO2D、1molSO2

6、＋1molSO3E、2molSO2＋1molO2＋2molSO3（2）若恒温恒压时，按上述A、B、C、D、E的起始量分别加入容器中，平衡时SO3仍为Wmol·L－1的是（）2．某温度下，1升密闭容器中加入1molN2和3molH2，使反应N2+3H22NH3达到平衡时，测得混合气体中N2、H2、NH3的量分别为m、n、g摩，如温度不变，只改变初始物质的加入量，要求平衡后m、n、g总是维持不变，则N2、H2、NH3的初始加入量用X、Y、Z表示时，应满足条件⑴X=0Y=0Z=mol⑵若X=0.75molY=molZ=mol⑶X、Y、Z应满足的一般条件是(用含X、Y、Z的代数式表示)3．在一个恒温恒

7、容密闭容器中，进行反应H2（g）＋Br2（g）2HBr（g）,已知加入1molH2和2molBr2时达到平衡生成AmolHBr。（1）若开始加入2molH2和4molBr2达到平衡时生成molHBr。（2）若加入1molHBr，达到平衡时，要使混合物中有0.5AmolHBr，则还要加入H2mol，Br2mol。4．有a，b两个极易导热的容器，a保持容积不变，b保持压强不变，在相同条件下将3molA