高二化学等效平衡练习
一、等效平衡
【引言】一定温度下密闭容器中发生反应：1L容器800℃时可逆反应
CO(g) + H2O(g) 
CO2(g)+ H2(g)
途径1:起始 0.01mol 0.01mol 0 0
平衡 0.004mol 0.004mol 0.006mol 0.006mol
途径2:起始 0 0 0.01mol 0.01mol
平衡 0.004mol 0.004mol 0.006mol 0.006mol
上述两种途径,同一可逆反应；外界条件相同；通过不同的途径(正向和逆向)；平衡时同种物质的物质的量相等(同种物质的含量相等)-----效果相同的平衡
对于同一个可逆反应，在相同的条件下（恒温恒容或恒温恒压），不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，或从正反应和逆反应同时开始，都可以建立同一平衡状态。即化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关
等效平衡: 同一可逆反应当外界条件一定时,反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,平衡时平衡混合物中同种物质的含量（体积分数或物质的量分数）相同的状态.
二、等效平衡的规律：
规律一：恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的反应，只改变起始时加入物质的物质的量，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（即把一边“归零”），与原平衡相等，则两平衡等效。
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
途径1起始 2mol 1mol 0
途径2起始 0 0 2mol
途径3起始 1mol 0.5mol 1mol
途径4起始 0.5mol ? ?
途径5起始 amol bmol cmol
【问题】: ①途径2、 3与1等效吗?
②途径4 中O2(g) 和 SO3(g)的起始量为多少, 平衡时可与途径1平衡时SO3(g)的含量相同?
③途径5中a、b符合怎样的关系达到的平衡状态与1相同?
【例2】恒温恒容时，判断哪些是等效平衡？ （ A B D ）
N2 + 3H2 2NH3
A.2mol 6mol 0mol
B. 0mol 0mol 4mol
C. 0.5mol 1.5mol 1mol
D. 1mol 3mol 2mol
【例3】.将2molSO2(g)和2molSO3(g)混合于某固定体积的容器中，在一定条件下达平衡。平衡时SO3(g)为wmol,同温下，分别按下列配比在相同体积的容器中反应，达平衡时SO3(g)的物质的量仍为wmol的是（ ）
A 2molSO2(g)+1mol O2(g)
B 4mol SO2(g)+ 1mol O2(g)
C 2mol SO2(g)+ 1mol O2(g)+ 2mol SO3(g)
D 3mol SO2(g)+1.5mol O2(g)+ 1mol SO3(g)
【例4】在一个固定容积的密闭容器中加入2molA和1molB，发生反应2A(g)+B(g)≒3C(g)+D(g)，达到平衡时，C的浓度为wmol/L。若维持容器的容积和温度不变，按下列情况配比为开始浓度，达到平衡后C的浓度仍为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
规律二：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，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（即把一边“归零”），与原平衡相等只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡相同，两平衡等效。
【例1】 在定温定容条件下,发生如下反应
H2(g)＋I2(g)
2HI(g)
途径1 1 mol 1mol 0
途径2 0mol 0 2mol
途径3 2mol 2mol 0
途径4 0mol 0mol 4mol
上述途径与1是否等效？
【讲述】：途径3可认为是同温同容时两个途径1，每个都与1等效然后加压平衡不移动，所以与1等效（见图）
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恒温恒容，发生反应
H2(g)＋I2(g) 2HI(g)
途径1 2 mol 1mol 0
途径2 1mol 0 1mol
途径3 4mol 2mol 0
途径4 3mol 1mol 2mol
上面与途径1等效的有________________
[例2]将装有1molHI的容器密封并加热，部分HI分解成H2和I2（g）并达到化学平衡。此时I2（g）的体积分数为x%，若在该容器中加入2molHI后密封，加热到相同温度使之达到平衡，设此时I2的体积分数为y%，则x与y的关系为（ ）。
A. 
B. 
C. 
D. 
规律三：在恒温恒压时，此时各不相同的起始状态，也可以把一边“归零”换算成同一半边，只要各物质的物质的量之比相同，则两平衡等效可以把一边“归零”换算成同一半边，只要各物质的物质的量之比相同，则两平衡等效
【例1】如果定温定压条件下，
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
途径1起始 2mol 1mol 0
途径2起始 4 mol 2 mol 0
途径1和2是否为等效平衡？
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若反应为：H2(g)＋
I2(g) 2HI(g)
途径1 2 mol 1mol 0
途径2 4mol 2mol 0
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同步练习
1．可逆反应A(g)+B(g) 2C(g),在固定容积的容器中进行。若向容器中充入1molA和1mol B，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为n%，若向容器中充入2molA和3mol B，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为m%则m和n的正确关系为 （ ）
A . m>n B. m<n C . m＝n D. 无法比较
2．高温高压和使用催化剂的条件下，在密闭容器中发生如下反应： CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g），若开始时只充入amol CH3OH气体，达到平衡时，混合物的压强比起始时增大了70%；若开始时充入amol CO和2amol H2的混合气体，达到平衡时H2转化率为（ ）
A．30% B.35% C.65% D.70%
3.
在体积固定的密闭容器中充入3molA和1mol B发生反应3A(g)+B(g)
xC(g)，达平衡后C在平衡混合气中的体积分数为w，若维持温度和体积不变，按1.2molA、0.4molB、0.6molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为w，则x值是（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4．在某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)+B(g) 2C(g)达平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol。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1mol D 均减少1mol
5、在一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) 3C(g)+D(g)，达到平衡时C的浓度为w mol·L-1，若维持容器的体积和温度不变，按下列四种配比方案作为反应物，达平衡后，使C的浓度仍为w mol·L-1的配比是（ ）
A．4 mol A+2 mol B B．3 mol C+1 mol D+2mol A+1 mol B
C．3mol C+1 mol D+1 mol B D．3 mol C+1 mol D
6．在密闭容器中，aA(气)
bB(气)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加1倍，当达到新平衡时，B的浓度是原来的60%，下列说法正确的是：
A．平衡向正反应方向移动了； B．物质A的转化率减少了；
C．物质B的质量分数增加了； D．a>b；
5．在一固定体积的密闭容器中，保持一定温度进行以下反应H2(g)＋ I2(g) 2HI(g)已知加入1mol H2(g)和21mol I2(g)时，达到平衡后生成amol HI(g)。在相同体条件下，保持平衡时各组分的体积分数不变，根据下表编号①－③的状态填空
| 已知 编号 | 起始状态物质的量n/mol | 平衡时HI(g)的物质的量n/mol | ||
| H2(g) | I2(g) | HI(g) | ||
| 1 | 2 | 0 | a | |
| ① | 2 | 4 | 0 | |
| ② | 1 | 0.5a | ||
| ③ | m | g(>2m) | ||
答案：2a 0 0.5 2g-4m (g-m)a
6.在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行如下反应A(g)+2B(g) 3C(g)，已知起始时加入1molA(g)和3mol B(g)，达平衡后，生成amol
C(g).
(1) 当反应达到平衡时，C(g)在反应混合气中的体积分数为___________(用字母a表示)
(2) 相同实验条件下，若在同一容器中改为开始加入2molA和6mol B，达平衡时 C的物质的量_______mol(用字母a表示)。此时C在反应混合物中的体积分数为_____________（填“增大”、“减少”、或“不变”）.
(3) 相同实验条件下，若在同一容器中改为开始时加入2molA和8mol B，达平衡时，要求C在混合物中体积分数与（2）相同，则开始时还需加入___________molC
(4) 若同一容器中加入nmolA和3nmol B，则平衡时C的物质的量为mmol 。若改变实验条件，可以使C的物质的量在m－2m间变化，则n与m的关系是____________________(用字母关系表示)