1.對于反應A(s)+2B(g)3C(g)；△H＞0，C%跟外界條件X、Y的關(guān)系如圖所示，下列結(jié)論正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ( 　　)　　　　　　　　　　　　　

　　 A．Y表示溫度，X表示壓強，且Y₃＞Y₂＞Y₁

B．Y表示壓強，X表示溫度，且Y₃＞Y₂＞Y₁

C．X表示壓強，Y表示溫度，且Y₁＞Y₂＞Y₃

D．X表示溫度，Y表示壓強，且Y₁＞Y₂＞Y₃

4．實戰(zhàn)演練

2.建立等效平衡的條件

(1)．恒溫恒壓下或恒溫恒容下，對于同一可逆反應，若兩初始狀態(tài)有相同的物料關(guān)系，則達到平衡后兩平衡等效且實為同一平衡。

此處的相同是指廣義的相同，即只要通過可逆反應的化學計量數(shù)關(guān)系換算成平衡式左右兩邊中某一邊的物質(zhì)的量，若兩者相同則為有相同的物料關(guān)系。如：

N₂+3H₂2NH₃

則①②③為具有相同的物料關(guān)系。

(2)．在恒溫恒壓下，對于同一可逆反應，若兩初始狀態(tài)具有相當的物料關(guān)系，則達到平衡后，兩平衡互為等效平衡。

此處的相當是指按化學計量數(shù)換算成左右兩邊中同一邊物質(zhì)的量之比相同。

例如：N₂O(g)+2O₂(g)N₂O₅(g)

①中n(N₂O)∶n(O₂)=2∶3

②中n(N₂O)∶n(O₂)=3∶4.5＝2∶3

③n(N₂O)∶(O₂)=(2.5+1.5)∶(3+3)=2∶3

則①②③的量相當。

由此可知：化學平衡的建立，僅僅與反應條件有關(guān)，而與化學平衡的建立的過程無關(guān)，這就是說，對同一個可逆反應，在同樣的條件下，無論反應是從正反應開始，或是從逆反應開始，或是從兩個方向同時開始(即既有反應物轉(zhuǎn)化為生成物，同時也有生成物轉(zhuǎn)化為反應物)，最終都能達到完全相同的平衡狀態(tài)，也就是平衡體系中各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(氣體的體積分數(shù))各保持一定而不變。

　 對于一般可逆反應，在定溫、定容條件下，只改變起始加入情況，只要按化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)比換算成方程式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則二平衡等同(也等效)。對于反應前后氣體體積不變的可逆反應，在定溫、定容或定溫、定壓條件下，只改變起始時加入情況，只要按化學方程式中各物質(zhì)計量數(shù)比換算成方程式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則二平衡等效(不一定等同)。

例5． 在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定的溫度和壓強，進行以下反應：　　 N₂+3H₂2NH₃ 已知加入1 mol N₂、4 mol H₂時，達到平衡后生成a mol NH₃(見表中已知項)，在相同溫度和壓強下保持平衡后各組分體積分數(shù)不變，對下列編號②-④的狀態(tài)，填寫表中空白。

解析：由題意知②與①的平衡狀態(tài)互為等效平衡，②中平衡時NH₃的物質(zhì)的量為①的一半，設(shè)①達到平衡的過程如下圖。

設(shè)想我們可以用隔板將①中平衡狀態(tài)均分為A、B兩部分，那么A(B)與整體當然處于等效平衡且A(B)中NH₃的量為0.5a mol，所以我們可認為A(B)部分為②的平衡態(tài)，那么達到B平衡態(tài)的初始狀態(tài)當然也為達到①平衡態(tài)的初始狀態(tài)的一半，即可用下圖表示：

即達到②的平衡的初始的物質(zhì)的量為：

n(N₂)=0.5mol、n(H₂)=2mol、n(NH₃)=0 mol

而經(jīng)過等量互換，當n(NH₃)＝1mol時，

n(N₂)=0mol n(H₂)=1.5mol

同理知①為③這個整體的2／3，故③達到平衡時n(NH₃)=

同理，設(shè)始態(tài)NH3為x，平衡時NH3為y，則

得x=2(g-4m) y=(g-3m)a

[點撥]

　這類等效平衡可形象地理解為整體與局部的關(guān)系。即在恒溫恒壓下，當兩初始狀態(tài)符合局部與整體的關(guān)系時，那么相對應的平衡態(tài)也就符合局部與整體的關(guān)系。反之亦然。

1.等效平衡的含義：在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下，只是起始加入情況不同的同一可逆反應達到平衡后，任何相同組分的分數(shù)(體積、物質(zhì)的量)均相等，這樣的化學平衡互稱為等效平衡。

在等效平衡中，還有一類特殊的平衡，不僅任何相同組分x的分數(shù)(體積、物質(zhì)的量)均相同，而且相同組分的物質(zhì)的量均相同，這類等效平衡又互稱為同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。

如：N₂+3H₂2NH₃在下列四個容器A、B、C、D中均處于平衡狀態(tài)，各組分物質(zhì)的量分別為如下所示。

B．a(chǎn) mol N₂，b mol H₂，c mol NH₃

C．1 mol N₂，3 mol H₂，0 mol NH₃

D．0 mol N₂，0 mol H₂，2 mol NH₃

若A、B兩容器T、p相同，則A、B兩平衡互為等效平衡。

若C、D兩容器T、V相同，則C、D兩平衡互為同一平衡。

3、定溫、不定壓、不定容條件下的等效平衡　

例8．在一定溫度下,將2molHI氣體充入一容積可變的密閉容器中發(fā)生反應

HI(g) H₂(g)+I₂(g),反應達平衡后,H₂的體積分數(shù)為m%。若其他條件不變,容器的容積變?yōu)樵瓉淼囊话?平衡時H₂的體積分數(shù)為????�！�

解析：容器的容積變?yōu)樵瓉淼囊话?體系的壓強變?yōu)樵瓉淼?倍，由于反應前后氣體體積不變，所以平衡不移動，H₂的體積分數(shù)仍為m%，各物質(zhì)的濃度均為原來的2倍，反應速率加快。

答案：H₂的體積分數(shù)為m%　

　[ 方法提示]

2、定溫、定壓條件下的等效平衡　

例7．在恒溫恒壓條件下，向可變的密閉容器中充入3LA和2LB發(fā)生如下反應3A(g)+2B(g)xC(g)+yD(g),達到平衡時C的體積分數(shù)為m%。若維持溫度不變，將0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作為起始物質(zhì)充入密閉容器中，達到平衡時C的體積分數(shù)仍為m%。則x、y的值分別為(　　)　

A、x=3、y=1　B、x=4、y=1 　C、x=5、y=1　D、x=2、y=3　 E、x=10、y=2 　

解析：

該反應起始反應物的量比0.6:0.4=3:2符合化學方程式中反應物的系數(shù)比,若4LC、0.8LD恰好完全轉(zhuǎn)化成A、B時，必須x:y=5:1，但此時x+y≠2+3，故在恒溫恒壓條件下,符合x:y=5:1的所有x、y的值不符合題意。若4LC、0.8LD不能恰好完全轉(zhuǎn)化成A、B時，則不能達到與開始時等效的平衡狀態(tài)。當x=5、y=1時，用極端假設(shè)法“4LC、0.8LD”可轉(zhuǎn)化為“2.4LA、1.6LB”，反應物的起始量相當于“3LA、2LB”,與原起始量相同，能達到與開始時相同的平衡狀態(tài)，故正確答案為C�！�

1、定溫、定容條件下的等效平衡　 例5：在一個固定容積的密閉容器中加入2molA和1molB，發(fā)生反應2A(g)+B(g)≒3C(g)+D(g)，達到平衡時，C的濃度為wmol/L。若維持容器的容積和溫度不變，按下列情況配比為開始濃度，達到平衡后C的濃度仍為wmol/L的是(　)　

A、4molA+2molB 　

B、2molA+1molB+3molC+1molD

C、3molC+1molD+1molB 　

D、3molC+1molD 　

E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD

［解析］

這是一道關(guān)于等效平衡的題，常用極端假設(shè)法分析。將“3molC+1molD”轉(zhuǎn)化為“2molA+1molB”將.5molC+0.5molD”轉(zhuǎn)化為“1molA+0.5molB”。則B組起始狀態(tài)相當于4molA+2molB”，C組起始狀態(tài)相當于“2molA+2molB”，E組起始狀態(tài)相當于“2molA+1molB”。顯然，A、B、C組的起始量與“2molA+1molB”　的起始量不同，均不能達到與其相同的平衡狀態(tài)，而D、E組的起始量與“2molA+1molB”　的起始量相同，能達到與其相同的平衡狀態(tài)。故正確答案為D、E。

答案：D　 E　

例6．在一定溫度下，把2mol SO₂和1molO₂通入一個一定容積的密閉容器里，發(fā)生反應2SO₂+O₂ 2SO₃，當此反應進行到一定程度時，就處于化學平衡狀態(tài)。若該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始時SO₂、O₂和SO₃的物質(zhì)的量。如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達到平衡時，反應混合物中三種氣體的體積分數(shù)仍跟上述平衡時完全相同。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

(1)若a=0，b=0，則c=____。

(2)若a=0.5mol，則b=____，c=____。

(3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是(請用兩個方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c)____。

　[解析] 對于本題來說，要達到同一平衡狀態(tài)，其外界條件相同，就是同溫、同壓時有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量要符合如下關(guān)系：

(1)若反應從正反應開始，必須是2molSO₂，1molO₂；

(2)若反應是從逆反應開始，必須是2molSO₃；

(3)若反應是從正、逆反應兩個方向開始，則把SO₃看作是由SO₂和O₂轉(zhuǎn)化而來的，把SO₃的起始的量全部轉(zhuǎn)化為SO₂和O_2，然后這部分物質(zhì)的量再分別加上原有的SO₂和O₂的量，看看是否能達到2molSO₂和1molO₂；或使SO₂、O₂的起始的量全部轉(zhuǎn)化為SO₃，然后這部分物質(zhì)的量再加上原有的SO₃的量，看看是否能達到2molSO₃。

[答案] (1) 2mol。(2) 0.25mol，1.5mol。(3) a+c=2，2b+c=2。

3．曲線的相對位置、變化趨勢決定了化學平衡移動的方向．固定其它條件不變，若溫度變化引起的平衡移動，即可確定可逆反應中是Q＞0還是Q＜0；若因壓強改變引起的平衡移動，即可確定氣態(tài)物質(zhì)在可逆反應中反應物的系數(shù)和與生成物的系數(shù)和之間的相對大小

等效平衡的探討

2．曲線上的點表示可逆反應在相應壓強或溫度下處于平衡狀態(tài)；而不在曲線上的點表示可逆反應在相應壓強或溫度下未達到平衡狀態(tài)，但能自發(fā)進行至平衡狀態(tài)．

1．圖象均為曲線．