有关化学等效平衡范围解答

化学等效平衡~

等效平衡
等效平衡问题是指利用等效平衡(相同平衡或相似平衡)来进行的有关判断和计算问题，即利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态(相同平衡)进行有关问题的分析、判断，或利用相似平衡的相似原理进行有关量的计算。所以等效平衡也是一种思维分析方式和解题方法。这种方法往往用在相似平衡的计算中。
由上叙述可知，相同平衡、相似平衡和等效平衡是不同的，相同平衡是指有关同一平衡状态的一类计算，相似平衡是指几个不同但有着比值关系的平衡的一类计算，而等效平衡则是利用平衡等效来解题的一种思维方式和解题方法。
建立相同平衡或相似平衡与外界条件有关，一是恒温恒容，一是恒温恒压。
①在恒温、恒压下，只要能使各物质的初始物质的量分别相等，就可以建立相同平衡。两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等。只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等；而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例。
②在恒温、恒容下，只要使各物质初始浓度相等即可建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中的正、逆反应速率、各组分平衡时的物质的量浓度、物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等；而两平衡中各组分平衡时的物质的量等对应成比例。
注意事项:
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，对应量与起始量比相等(不等于1)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。
等效平衡问题由于其涵盖的知识丰富，考察方式灵活，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。近年来，沉寂了多年的等效平衡问题在高考中再度升温，成为考察学生综合思维能力的重点内容，这一特点在2003年和2005年各地的高考题中体现得尤为明显。很多同学们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，加以深入的研究，完全可以找到屡试不爽的解题方法。
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。要对以上问题进行准确的判断，就需要牢牢把握概念的实质，认真辨析。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。
一． 概念辨析
概念是解题的基石。只有深入理解概念的内涵和外延，才能在解题中触类旁通，游刃有余。人教版教材对等效平衡概念是这样表述的：“实验证明,如果不是从CO和H2O(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（人教版教材第二册(必修加选修)第38页第四段）。”这段文字说明了，化学平衡状态的达到与化学反应途径无关。即在相同的条件下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始，还是从既有反应物又有生成物开始，达到的化学平衡状态是相同的，平衡混合物中各组成物质的百分含量保持不变，也就是等效平衡。
等效平衡的内涵是，在一定条件下（等温等容或等温等压），只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的质量分数（或体积分数）都相同，这样的平衡互为等效平衡。
等效平衡的外延是它的分类，即不同类型的等效平衡以及其前提条件，这在具体的解题过程中有更广泛的应用。等效平衡可分为三种类型：
（1）等温等容下，建立等效平衡的条件是：反应物的投料相当。例如，在恒温恒容的两个相同容器中，分别投入1mol N2、3mol H2 与2mol NH3，平衡时两容器中NH3的质量分数相等。
（2）等温等压下，建立等效平衡的条件是：反应物的投料比相等。例如，在恒温恒压条件下的两个容器中，分别投入2.5mol N2、5mol H2 与5mol N2、10mol H2，平衡时两容器中NH3的质量分数相等。
（3）对于反应前后气体体积数不变的可逆反应，无论是等温等容还是等温等压，只要按相同比例加入反应物和生成物，达平衡后与原平衡等效。
二． 方法指导
解等效平衡的题，有一种基本的解题方法——极限转换法。由于等效平衡的建立与途径无关，不论反应时如何投料，都可以考虑成只加入反应物的“等效”情况。所以在解题时，可以将所加的物质“一边倒”为起始物质时，只要满足其浓度与开始时起始物质时的浓度相同或成比例，即为等效平衡。但是，要区分“浓度相同”或“浓度成比例”的情况，必须事先判断等效平衡的类型。有了等效平衡类型和条件的判断，就可以采用这种“一边倒”的极限转换法列关系式了。下面我们看一看这种极限转换法在解题中的运用。
是指在一定条件下的可逆反应里,起始量不同,但达到平衡时任一相同组分的质量分数(或体积分数)均相等,这样分别建立起来的平衡互称为等效平衡.
不同条件下的等效平衡
1. 对于一般可逆反应，在恒温、恒容条件下建立平衡，改变起始时加入物质的物质的量，如果能够按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。
如：按下列三条途径，在恒温、恒容下建立的平衡等效
Ⅰ 3mol 1mol 0
Ⅱ 0 0 2mol
Ⅲ a b c
Ⅲ中，应满足：b+c/2=1,a+3c/2=3。
例1. 有一可逆反应：2A(g)+3B(g)=x C(g)+4D(g)，若按下列两种配比，在同温、同体积的密闭容器中进行反应。
（1）0.8mol A，1.2mol B，1.2mol C，2.4mol D
（2）1.4mol A，2.1mol B，0.6mol C，1.2mol D
达到平衡后，C的质量分数相同，则x的值为（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
解析：因为在等温、等容下平衡时，C的质量分数相同，则属于同一平衡状态，变化的A、B、C、D的物质的量之比为：0.6∶0.9∶0.6∶1.2=2∶3∶2∶4。故选B项。
2. 在恒温、恒压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学方程式系数比换算成同一半边物质的物质的量之比与原平衡相同，两平衡等效。
如：按下列三条途径建立的平衡为等效平衡
Ⅰ 3mol 1mol 0
Ⅱ 0 0 2mol
Ⅲ 3n n x(x≥0)
小结：若恒温、恒容，则3n+3x/2=3, n+x/2=1；若恒温、恒压，则(3n+3x/2)：(n+x/2)=3：1 即可。
例2. 在恒温、恒压下，有下列气体反应分别从两条途径进行
2A(g)+2B(g)=C(g)+3D(g)
Ⅰ 2mol 2mol 0 0
Ⅱ 0 0 2mol 6mol
下列叙述正确的是（ ）
A. Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同。
B. Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成不同。
C. 达到平衡时，Ⅰ途径所用的时间与Ⅱ途径所用的时间相同
D. 达到平衡时，Ⅰ途径混合气体密度等于Ⅱ途径混合气体的密度
解析：因反应前后气体体积不变，压强对该平衡无影响，途径Ⅰ、Ⅱ为等效平衡，故选A、D项。
3. 在恒温、恒容下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量比例与原平衡的相同，两平衡就是等效平衡。（相当于恒温、恒压下的等效平衡，原因是平衡不受压强影响）。
例3. 在两个密闭容器内，保持温度为423K，同时向A、B两容器中分别加入a mol、b mol HI，待反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡后，下列说法正确的是（ ）
A. 从反应开始到达到平衡所需时间tA>tB
B. 平衡时I2浓度c(I2)A=c(I2)B
C. 平衡时I2蒸气在混合气体中体积分数A%>B%
D. HI的平衡分解率相等
解析：等温下，该反应前后系数不变，平衡不受压强影响，A、B两容器中的平衡可视为等效平衡，故应选D项。
例4. 某恒温、恒容的密闭容器充入3mol A和2mol B，反应3A(g)+2B(g)x C(g)+y D(g)达到平衡时C的体积分数为m%。若将0.6mol A，0.4mol B，4mol C，0.8mol D作为起始物充入，同温同容下达到平衡时C的体积分数仍为m%，则x=_______，y=_______。
解析：同温同容下达到平衡时C的体积分数仍为m%，则两平衡为等效平衡，因而有
3A(g)+2B(g)x C(g)+y D(g)
Ⅰ 3mol 2mol 0 0
Ⅱ 0.6mol 0.4mol 4mol 0.8mol
所以有：0.6+(3×4）/x=3,0.6+(3×0.8）/y=3。
解得：x=5，y=1。
解析2：
恒温恒容 一边倒 完全相同
1：3 2 0 0
2：0.6 0.4 4 0.8
4/x*3+0.6=3 0.8/y*2+0.4=2 解出 X=5 Y=1

对于同一可逆反应，在一定条件下（恒温恒压/恒温恒容)下，以不同投料方式和不同起始配比进行反应，达到平衡后，任何相同组分的物质的量分数（质量分数/体积分数）相同

即 不同的起始状态（各物质起始物质的量不同）达到了相同的平衡状态（转化率，物质的量分数，体积分数均相同；浓度，物质的量不一定相同）。

达到等效平衡的条件

1.恒温恒容
反应前后气体计量数不等——起始量浓度完全相同

3A(g)+2B(g)=2C(g)+2D(g)
起始量浓度 3 3
加入物质再平衡(加入xy) x=3 y=3 时平衡
假设全部转化

反应前后计量数相等———起始量浓度比值相等
H2(g)+I2(g)=2HI(g)
起始量 2 3
加入物质再平衡a b c
加入的H2:加入的I2=(a+ c/2):(b+ c/2)=2:3

2 恒温恒压
无论什么反应，只需满足相当起始量之间的比值相同即有等效平衡

例：在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一定容积的密闭容器中，发生如下2SO2+02==2SO3反应，，当此反应进行到一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时加入的SO2,O2,SO3的物质的量（mol），如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。请填空：



（1）若a=0，b=0，则c=___________。



（2）若a=0.5，则b=___________，c=___________。



（3）a、b、c的取值必须满足的一般条件是___________，___________。（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）



通过化学方程式2SO2+02==2SO3：可以看出，这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应，在定温、定容下建立的同一化学平衡状态。起始时，无论怎样改变SO2,O2,SO3的物质的量，使化学反应从正反应开始，还是从逆反应开始，或者从正、逆反应同时开始，它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的，即它们之间存在等效平衡关系。我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题。



（1）若a=0，b=0，这说明反应是从逆反应开始，通过化学方程式可以看出，反应从2 mol SO3开始，通过反应的化学计量数之比换算成SO2和O2的物质的量（即等价转换），恰好跟反应从2 mol SO2和1 mol O2的混合物开始是等效的，故c=2。



（2）由于a=0.5<2，这表示反应从正、逆反应同时开始，通过化学方程式可以看出，要使0.5 mol SO2反应需要同时加入0.25 mol O2才能进行，通过反应的化学计量数之比换算成SO3的物质的量（即等价转换）与0.5 mol SO3是等效的，这时若再加入1.5 mol SO3就与起始时加入2 mol SO3是等效的，通过等价转换可知也与起始时加入2 mol SO2和1 mol O2是等效的。故b=0.25，c=1.5。



（3）题中要求2 mol SO2和1 mol O2要与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡。由化学方程式可知，c mol SO3等价转换后与c mol SO2和等效，即是说，和与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3等效，那么也就是与2 mol SO2和1 mol O2等效。故有b=0.25,c=1.5。

【本讲教育信息】

一、教学内容：

影响化学平衡的条件及等效平衡

二、教学目标：

理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律；

掌握勒沙特列原理及其应用；

了解等效平衡原理；

掌握化学平衡图像题的解题规律和方法

三、教学重点、难点：

条件对化学平衡的影响，等效平衡原理和化学平衡图像题的解题规律

四、教学过程：

（一）化学平衡的移动，条件对化学平衡的影响及勒沙特列原理：

化学平衡移动的实质是外界因素破坏了原平衡状态时v正= v逆的条件，使正、逆反应速率不再相等，然后在新的条件下达到正、逆反应速率重新相等。也就是说，化学平衡的移动是：平衡状态→不平衡状态→新平衡状态

（1）浓度对化学平衡的影响：当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度平衡向逆反应方向移动。

说明：

①固体及纯液体的浓度是一定值，不因量的多少而改变，所以增加或减少固体及纯液体的量，不会影响平衡状态。

②在可逆反应中，为了尽可能利用某一反应物，经常用过量的另一种物质和它作用。

③在生产中，也可以不断将生成物从反应体系中分离出来，则平衡将不断向生成产物的方向移动。

（2）压强对化学平衡的影响：当其他条件不变时，在有气体参加反应的平衡体系中，增大压强使平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强使平衡向气体体积增大的方向移动。

说明：

①压强的改变对化学平衡的影响只针对有气体参加且气体体积在反应前后有变化的平

衡体系。对于固体或溶液间的反应，改变压强对速率和平衡没有影响；对反应前后气体分子总数保持不变的可逆反应，改变压强只能改变反应速率，对平衡无影响。

②增大压强无论平衡移动方向如何，新平衡状态里的速率一定大于原平衡状态的速率；

减小压强无论平衡移动方向如何，新平衡状态里的速率一定小于原平衡状态的速率。

③在反应体系中充入与反应无关的气体时：a、在恒温恒压下，充入与反应无关的气体，容器的总压强保持不变，但平衡混合气体的分压减小，可通过降低压强平衡向体积增大的方向移动判断平衡移动方向；b在恒温恒容下，充入与反应无关的气体，容器的总压强增大，但平衡混合气体的分压保持恒定，因此，平衡不移动。

（3）温度对化学平衡的影响：当其他条件不变时，升高反应体系的温度，平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，平衡向放热反应的方向移动。

说明：

只要是升高温度，平衡一定移动，且新平衡状态的速率一定大于原平衡状态的速率。反之亦然。

（4）催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，在速率改变过程中，始终保持着v正= v逆。所以不会使化学平衡移动，但使用催化剂可改变达到平衡所需的时间。

（5）勒沙特列原理（平衡移动原理）：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度或压强等）平衡就向着能够削弱这种改变的方向移动。此原理只适用于达到平衡的体系。

说明：

①勒沙特列原理的适用范围是：化学平衡，电离平衡，溶解平衡，水解平衡，状态平衡等。

②改变条件，平衡向削弱这种改变的方向移动，注意：“削弱”并不能“抵消”

〔例1〕某温度下，N2O4（气）2NO2（气）；△H＞0。在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是

A、加压时（体积变小），将使正反应速率增大，平衡向逆反应方向移动

B、保持体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动

C、保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡时，颜色变深

D、保持体积不变，升高温度，再达平衡时颜色变深

解析：本题考查的是条件对化学平衡移动的影响。该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应。因此：A中加压时反应速率增大，平衡向体积缩小的方向移动，即逆反应方向移动；B中保持体积不变，加入少许NO2，在这一瞬间，正反应速率保持不变，逆反应速率明显增大，平衡逆向移动，所以B错误；C中保持体积不变，加入少许N2O4，平衡正向移动，生成的NO2浓度增大，颜色加深；D中升高温度平衡正向移动，生成的NO2浓度增大。故本题错误的答案是B

答案：B

〔例2〕已建立化学平衡的某可逆反应，当条件改变使化学平衡向正反应方向移动时，下列叙述正确的是

①生成物的质量分数一定增加，②任一生成物总量一定增加，③反应物的转化率一定增大，④反应物的浓度一定降低，⑤正反应速率一定大于逆反应速率，⑥一定使用催化剂

A、①②③ B、③④⑤ C、②⑤ D、④⑥

解析：本题考查的是平衡移动后，对转化率、产率、平衡混合物的浓度、物质的量及反应速率的影响关系。由于使平衡正向移动的方法很多，当增加反应物浓度或降低生成物浓度使平衡正向移动时，生成物的质量分数不一定增大，但任一生成物的总物质的量肯定增加，而反应物的转化率却不一定增加，但可增大另一反应物的转化率，由于加入了某一反应物，因此对于该物质而言，其浓度不一定比原平衡小，改变压强或温度使平衡正向移动，则可以肯定生成物的质量分数、总量、反应物的转化率和产物的产率肯定会增大，而使用催化剂对平衡没有影响，只能改变反应速率。综上所述，本题的答案为：C、②⑤

答案：C

〔例3〕可逆反应：3A（g）3B（?）＋C（?），△H＝－QkJ/mol，随着温度升高，气体平均相对分子质量有变大趋势，则下列判断正确的是

A、B和C可能都是固体 B、B和C一定都是气体

C、若C为固体，则B一定是气体 D、B和C可能都是气体

解析：本题考查的是平衡移动后对混合气体的平均相对分子质量的影响。该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动的同时，混合气体的平均相对分子质量变大，说明有两种可能：一为：混合气体的总质量变大，而本题中逆向移动时，混合气体的总质量只能增大或不变，故C、D符合题意；二为：混合气体的总物质的量变小，则B和C都是气体时总物质的量变小，则D符合题意。综上所述答案为：CD

答案：CD

〔例4〕下列事实不能用勒沙特列原理解释的是

A、在强碱存在的条件下，酯在水中的溶解度增大

B、可用浓氨水的氢氧化钠固体快速制取氨气

C、加催化剂，使N2、H2在一定条件下转化为NH3

D、加压条件下有利于SO2与O2反应生成SO3

解析：本题考查的是有关勒沙特列原理的内容。A中酯水解生成羧酸和醇，在碱溶液中，碱中和羧酸使生成物的浓度降低，平衡正向移动，故酯在水中的溶解度增大，A可以解释；B中：NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－，增大OH－浓度平衡逆向移动，可以解释；C中催化剂不改变平衡状态，故不能用勒沙特列原理解释反应速率问题；D中增大压强，平衡正向移动，使气体的分子总数减小，压强降低，符合勒沙特列原理。故本题答案为：C

答案：C

（二）等效平衡：

相同条件下，同一可逆反应体系中，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何物质的百分含量（浓度、质量分数、体积分数等）都保持不变的化学平衡互称等效平衡。

说明：

1、判断方法：使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的数量是否相当。

在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，达平衡时的状态规律如下：

2、恒温恒容条件下的等效平衡：

①对反应前后气体分子数改变的可逆反应：换算成方程式同一半边所含物质的物质的

量与原平衡相同，则两平衡等效；

②对反应前后气体分子数不变的可逆反应：换算成方程式同一半边所含物质的物质的

量比例关系与原平衡相同，则两平衡等效；

3、恒温恒压条件下的等效平衡：

在温度、压强不变的条件下，改变起始加入物质的物质的量，只要通过可逆反应化学计量数之比换算成方程式左右两边同一半边的物质的量之比与原平衡相同，则容器内各组分的百分含量相同，各指定物质的物质的量浓度也相同。两平衡等效。此时的等效平衡与反应前后气体的分子数变化没有关系。

〔例1〕在一个固定体积的密闭容器中加入2molA、1molB发生反应：

2A（g）＋B（g）3C（g）＋D（g），达到平衡时生成C的物质的量浓度为Wmol·L-1。若维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的物质的量浓度仍为W mol·L-1的是

①4molA＋2molB

� ②2molA＋1molB＋3molC＋1molD

� ③3molC＋1molD

� ④1molA＋0.5molB＋1.5molC＋0.5molD

� ⑤3molA＋1molB

A、①② B、②③

C、③④ D、④⑤

解析：恒温恒容条件下的等效平衡：对于反应前后气体分子总数发生变化的可逆反应，等效平衡的条件是：换算成方程式同一半边，所含物质的物质的量与原平衡相同。则按照以上原则，把①②③④⑤中的C、D换算成另一半边的A、B并与原有的A、B相加后与起始值相比，若相同，则两平衡等效，即③④属于等效平衡。

答案：C

〔例2〕在固定体积的密闭容器中，一定温度下，加入2molBr2，1molH2，发生反应：

Br2（g）＋H2（g）2HBr，达到平衡时，HBr的质量分数为w%。在相同条件下，按下列情况充入物质，达到平衡时，HBr的质量分数仍为w%的是

A、2molHBr B、3molHBr�

C、4molBr2＋2molH2 D、1molBr2＋2molHBr�

解析：恒温恒容条件下的等效平衡：对于反应前后气体分子总数没有变化的可逆反应，等效平衡的条件是：换算成方程式同一半边，所含物质的物质的量比例关系与原平衡相同。则按照上述原则，原平衡时：Br2和H2的比例关系为2：1，则换算成同一半边时比例关系应仍为2：1，则两平衡等效，则符合题意的有：CD

答案：CD

〔例3〕在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：

2A（气）＋B（气）xC（气），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，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为

A、1 B、2 C、3 D、4

解析：恒温恒容条件下的等效平衡有两种情况：对于反应前后气体分子总数没有变化的可逆反应，只要换算成方程式同一半边，所含物质的物质的量比例关系与原平衡相同即可，由于所给物质的比例关系与原平衡相同，则符合题意的是x＝3；反应前后气体分子总数发生变化的可逆反应，等效平衡的条件是：换算成方程式同一半边，所含物质的物质的量与原平衡相同，则将1.4molC换算成A、B后所得A、B的物质的量与原平衡一致即可，则此时x＝2。综上所述，本题答案为BC

答案：BC

〔例4〕某恒温恒压下，向可变容积的密闭容器中充入3L A和2L B，发生如下反应：�

3A（g）＋2B（g）xC（g）＋yD（g）�达到平衡时，C的体积分数为m%，若维持温度、压强不变，将0.6L A、0.4L B，4L C、0.8L D作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为m%，则x，y的值分别为

A、x＝3，y＝1� B、x＝4，y＝1�

C、x＝5，y＝1� D、x＝2，y＝3

解析：本题是恒温、恒压条件下的等效平衡判断。根据阿伏加德罗定律及推论可知：同温同压下任何气体的体积比等于物质的量之比，则把4L C、0.8L D换算成A、B时可得：A为12/x或2.4/y，B为8/x或1.6/y，则A的总量为：0.6＋12/x或0.6＋2.4/y，B的总量为：0.4＋8/x或：0.4＋1.6/y，再根据A：B＝3：2可得，x＝5，y＝1

答案：C

（三）化学平衡图像题的解法分析

根据化学平衡状态的特点，以及条件对反应速率及化学平衡状态的影响，用数学上坐标轴的方法表示条件与反应速率、转化率、产率以及各物质的浓度、百分含量等相互关系的图像，称为化学平衡图像。

说明：

对于化学反应速率和化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：

①看图像，认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒沙特列原理挂钩。所谓看图像，是指：一看轴（即横坐标和纵坐标的意义），二看点（即起点、折点、交点和终点），三看线（即线的走向和变化趋势），四看辅助线（如等温线、等压线、平衡线等），五看量的变化（如温度、浓度、压强、转化率、产率、百分含量等的变化趋势）等，这是解题的基础。

②紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。

③看清速率的变化及变化量的大小关系，注意图像的走向是否符合给定的反应，在条

件与变化之间搭桥；也可以根据坐标的数据，判断反应物或生成物在方程式中的系数，或据此求反应速率。

④看清起点、拐点、终点，注意图像是否经过“原点”，即是否有“0”项，

尤其是特殊点的意义，看清曲线的变化趋势。

⑤先拐先平。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向

推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。

⑥定一议二。勒沙特列原理只适用于一个条件的改变，所以图像中有多个变量时，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系。

⑦注意图像题中物质的转化率与百分含量的关系：某物质的转化率与其“百分数”相反。

〔例1〕今有正反应放热的可逆反应，若反应开始经t1s后达平衡，在t2s时由于反应条件改变，使平衡破坏，到t3s时又达平衡，如下图所示，

（1）该反应的反应物是_____ _

（2）该反应的化学方程式为_________________

（3）分析从t2到t3时曲线改变的原因是（ ）

A、增大了X或Y的浓度 B、使用了催化剂

C、缩小体积，使体系压强增大 D、升高了反应温度

解析：从图像分析可知：反应物为X和Y，生成物为Z，每消耗1mol/L的X的同时消耗1mol/L的Y，生成1mol/L的Z，且达平衡时X和Y没有完全反应，说明是可逆反应。则反应方程式为：X＋YZ，在时间t1时达平衡状态，t2时改变条件平衡移动，导致的结果是X、Y的浓度增大，Z的浓度减小，说明逆向移动，在t3时重新达到新的平衡。根据条件对平衡移动的影响，说明在t2时升高了温度使平衡向吸热反应方向移动。

答案：（1）X和Y （2）X＋YZ （3）D

〔例2〕同压、不同温度下的反应：A（g）＋B（g）C（g）；△H＝Q，A的含量和温度的关系如下图所示，下列结论正确的是

A、T1＞T2，Q＜0 B、T1＜T2，Q＜0��

C、T1＞T2，Q＞0 D、T1＜T2，Q＞0

解析：本题是有关化学平衡图像题的判断。根据先拐先平的原则，说明T1＞T2，而温度高时A的物质的量分数增大，说明升高温度平衡向生成A的方向移动，即逆反应方向移动，说明逆反应方向是吸热反应，则正反应为放热反应，Q＜0，则本题的答案为A

答案：A

〔例3〕对于反应2A（g）＋B（g）2C（g）；△H＜0，下列图象正确的是

解析：本题属于反应前后气体体积缩小的放热反应，升高温度使平衡逆向移动，则在升高温度时，A的转化率降低，B的物质的量分数增大，C的物质的量分数减小等，则A、D符合，同时增大压强时，平衡正向移动，因此增大压强，使A的转化率增大，B的物质的量分数减小，C的物质的量分数增大等，则B、C、D符合题意。综上所述，本题的答案为：A、D

答案：AD

〔例4〕对于可逆反应：A2（g）＋3B2（g）2AB3（g）；△H＜0，下列图象中正确的是

解析：本题属于反应前后气体体积缩小的放热反应，升高温度使逆反应速率变化的幅度大于正反应速率变化的幅度，平衡逆向移动，故A正确；B中增大压强平衡正向移动，A2的物质的量分数减小，升高温度平衡逆向移动，A2的物质的量分数增大，也符合题意，故B也正确；C中温度越高，反应速率越快，因此，应为500℃时先达到平衡，故C错误；D中达平衡后，增大压强，正反应速率变化的幅度大于逆反应速率变化的幅度，平衡正向移动，故D也错误。综上所述，本题的答案为AB

答案：AB

【模拟试题】

1、下列说法正确的是：

A、可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等。

B、在其它条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态。

C、在其它条件不变时，升高温度可以使化学平衡向吸热反应的方向移动。

D、在其它条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态。

2、某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A（g）＋3B（g）2C（g）达到平衡，测得平衡时A、B、C物质的量之比n（A）：n（B）：n（C）＝2：2：1。若保持温度不变，以2：2：1的物质的量之比再充入A、B和C，下列判断正确的是：

A、平衡向正反应方向移动 B、平衡不会发生移动

C、C的质量分数增大 D、C的质量分数可能减小

3、在一真空密闭容器中，通入一定量气体A，一定条件下，发生如下反应：

2A（g）B（g）＋xC（g），反应达到平衡时，测得容器内压强增大了p％，若此时A的转化率为a％，下列关系正确的是：

A、若x＝1，则p＞a B、若x＝2，则p＜a

C、若x＝3，则p＝a D、若x＝4，则p≥a

4、一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡：

Ca（OH）2 Ca2＋＋2OH－，当向悬浊液中加入少量的生石灰时，下列说法正确的是：

A、溶液中Ca2＋数目减少 B、Ca2＋浓度增大

C、溶液pH保持不变 D、溶液pH增大

5、在密闭容器中有可逆反应：nA（g）＋mB（g）pC（g）；ΔH＝Q（Q>0）处于平衡状态（已知n＋m＞p，Q＞0），则下列说法正确的是：

①升温，c（B）/c（C）的比值变小

②降温时体系内混合气体平均分子量变小

③加入B，A的转化率增大

④加入催化剂，气体总的物质的量不变

⑤加压使容器体积减小，A或B的浓度一定降低

⑥若A的反应速率为v（A），则B的反应速率为v（A）n/m

A、①②③⑤ B、①②③④

C、①②⑤⑥ D、③④⑤⑥

6、下列事实不能用勒沙特列原理解释的是：

A、由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深�

B、黄绿色的氯水光照后颜色变浅�

C、使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率

D、在含有Fe（SCN）2+的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去。

7、在密闭容器中发生如下反应：mA（g）＋nB（g）pC（g），达到平衡后，保持温度不变，将气体体积缩小到原来的一半，当达到新平衡时，C的浓度为原来1.9倍，下列说法错误的是：

A、m＋n>p B、平衡向逆反应方向移动

C、A的转化率降低 D、C的体积分数增加

8、反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），开始充入A、B或C、D，下图一、图二分别表示反应达到平衡后，改变温度T、压强p对反应速率及平衡的影响。下列判断正确的是

图一 图二�

A、开始时充入A、B，m+n＞p+q，正反应为放热反应。

B、开始时充入A、B，m+n<p+q，正反应为吸热反应。�

C、开始时充入C、D，m+n＞p+q，正反应为放热反应。�

D、开始时充入C、D，m+n<p+q，正反应为吸热反应

9、下图是N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）（正反应为放热反应）的平衡移动图，影响该平衡的原因是：

A、升温，同时加压

B、减压，同时降温�

C、增大反应物浓度，并使用催化剂�

D、增大反应物浓度，同时减小生成物浓度

10、已知723K时反应：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）；ΔH＝－Q。在相同温度下，向一密闭容器中通入2molSO2和1molO2达到平衡时放出热量Q1，向另一容积相同的密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2达到平衡时，放出的热量为Q2，则Q1、Q2满足的关系是：

A、Q2＝Q1/2 B、Q2＜Q1/2

C、Q2＜Q1＜Q D、Q1＝Q2＜Q

11、合成氨厂所需H2可由焦炭与水反应制得，其中有一步反应为：

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）；△H＜0，欲提高CO转化率，可采用的方法是：

①降低温度；②增大压强；③使用催化剂；④增大CO浓度；⑤增大水蒸气浓度

A、①②③ B、④⑤ C、④ D、①⑤

12、可逆反应：2A（g）＋B（g） 2C（g）在温度分别为T1、T2，压强分别为p1、p2条件下测得C的体积分数与时间t的关系如下图所示，下列判断正确的是：

A、p2＜p1，逆反应放热

B、p2＞p1，正反应放热

C、p2＞p1，正反应吸热

D、p2＜p1，逆反应吸热

13、用来表示可逆反应2A（气）+B（气）2C（气），△H＜0的正确图象是：

14、在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A（g）＋3B（g）2C（g）（正反应放热）。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下图。下列判断一定错误的是：

A、图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高

B、图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高

C、图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高

D、图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高

15、T℃时，A气体与B气体反应生成C气体．反应过程中A、B、C浓度变化如图（Ⅰ）所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积百分含量与时间的关系如图（Ⅱ）所示．则下列结论正确的是：

A、在（t1+10）min时，保持其它条件不变，增大压强，平衡逆向移动

B、其它条件不变，升高温度，A的转化率一定增大

C、T℃时，若由0.4mol／L A、0.4mol／L B和0.2mol／L C反应，达到平衡后，c（C）仍为0.4mol／L

D、（t1+10） min时，保持压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动

16、在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应：

2A（g）＋B（g）3C（g）＋D（s）达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L，C的体积分数为a%。

维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度不是1.2mol/L的是：

A、3molC＋xmolD（x>0.6）

B、1mol A＋0.5mol B＋1.5mol C＋xmol D（x>0.1）

C、2mol A＋1mol B＋xmolD（x≥0）

D、1mol A＋0.5mol B＋4.5mol C＋xmol D（x>0.7）

17、在一个固定容积的密闭容器中，加入m molA，n molB发生下列反应：

mA（气）＋n B（气）pC（气），平衡时C的浓度为Wmol/L，若容器体积和温度不变，起始时放入amolA，bmolB，c molC，若要平衡后C的浓度仍为Wmol/L，则a、b、c可以满足的关系是：

A、a:b:c＝m:n:p B、a:b＝m:n， ap/m+c＝p

C、mc/p＋a＝m， nc/p＋b＝n D、a＝m/3， b＝n/3， c＝2p/3

18、在一个固定容积的密闭容器中充入2molNO2，一定温度下建立如下平衡：

2NO2N2O4，此时平衡混合气中NO2的体积分数为x%，若再充入1mol N2O4，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得NO2的体积分数为y%，则x和y的大小关系正确的是：

A、x>y B、x<y C、x=y D、不能确定

19、选取两个密闭容器A、B，向A、B中都加入1g SO2和O2，发生如下反应：

2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），反应开始之前A与B同温、同压、同容，反应开始之后，A保持恒温、恒容，B保持恒温、恒压，并都达到化学平衡状态。下列说法中正确的是：

A、平衡时SO2的转化率A >B

B、平衡时的化学反应速率A < B

C、平衡时混合气体的平均摩尔质量A >B

D、可逆反应从开始到平衡，放出的热量A < B

20、将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应:aA＋bBcC（固）＋dD；当反应进行一定时间后，测得A减少了n摩，B减少了n/2摩，C增加了3n/2摩，D增加了n摩，此时达到化学平衡：

（1）该化学方程式中各物质的系数为:a＝ 、b＝ 、c＝ 、d＝ ；

（2）若只改变压强，反应速度发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态:A 、B 、D ；

（3）若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质其物质的量又达到相等，则该反应为 反应（填“放热”或“吸热”）。

21、（1）CuCl2溶液有时呈黄色，有时呈黄绿色或蓝色，这是因为在氯化铜的水溶液中存在如下平衡：【Cu（H2O）4】2＋＋4Cl－【Cu（Cl）4】2－＋4H2O，现欲使溶液由黄色变成黄绿色或蓝色，请写出两种可采取的方法： ① ②

（2）在2SO2＋O2 2SO3的平衡体系中，加入18O构成的氧气，当平衡发生移动后，SO2中18O的百分含量 （填增加、减少、不变）其原因是

用极限法
具体自己做做题

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西藏自治区18214983981： 有关化学等效平衡范围解答 - ？
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西藏自治区18214983981： 有关高中化学等效平衡被分为三类的依据(就是为什么不同情况下达到等效平衡的情况不同)高中化学等效平衡被分为这三类:(1)恒温恒容下,对于反应... - ？
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蹉妻培欣：[答案] 一、等效平衡问题是指利用等效平衡(相同平衡或相似平衡)来进行的有关判断和计算问题,即利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态(相同平衡)进行有关问题的分析、判断,或利用相似平衡的相似原理进行有关量的计算.所以等...

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西藏自治区18214983981： 化学等效平衡问题 请详解①在恒温、恒容下方程式前后系数之比相同时)只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡.即两平衡的关系是相等... - ？
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西藏自治区18214983981： 化学反应限度中的等效平衡 - ？
蹉妻培欣： 1、含义在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应体系,起始加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同.[1] 2、分析方法(1)极值思维法: 按照化学方程式的化学方程式的化学计量关系,把起始物质转化为方程式同一半边的物质,通过对比两种情况下对应组分的起始量是相等,还是等比,来判断化学平衡是否等效的一种思维方式.[1] (2)三段式法 起始 反应 平衡

西藏自治区18214983981： 化学等效平衡 - ？
蹉妻培欣： 等效平衡的题:等效有2种 1,加入的物质完全相同,叫作全等等效.2,当两边系数和相等时,加入只要是达到相同比例,即可以达到等效平衡,但是只是比例相等.叫比例等效. 题上(1)问的比例,是等比等效.和上面2对比,需要两边系...