高中化学等效平衡问题的解题技巧.doc

高中化学等效平衡问题的解题技巧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关于概念的理解：(1)外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容②恒温、恒压。(2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同：“完全相同的平衡状态”是指在达到平衡状态时任何组分的物质的量分数(或体积分数)对应相等并且反应的速率等也相同但各组分的物质的量、浓度可能不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数)对应相同反应的速率、压强等可以不同。(3)平衡状态只与始态有关而与途径无关(如：①无论反应从正反应方向开始还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程)只要起始浓度相当就达到相同的平衡状态。等效平衡的条件和判断：(1)恒温恒容下改变起始加入物质的物质的量如通过可逆反应的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等则达平衡后与原平衡等效(2)恒温恒容下对于反应前后都是气体且物质的量相等的可逆反应只要反应物(或生成物)的物质的量的之比与原平衡相同两平衡等效(3)恒温恒压下改变起始加入物质的物质的量只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同则达平衡后与原平衡等效不同条件下的等效平衡问题：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3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)Ⅰ3mol1mol0Ⅱ002molⅢabcⅢ中应满足：b+c/2=1a+3c/2=3。例1.一可逆反应：2A(g)+3B(g)=xC(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。有(1)0.8molA1.2molB1.2molC2.4molD(2)1.4molA2.1molB0.6molC1.2molD达到平衡后C的质量分数相同则x的值为()A.1B.2C.3D.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3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)Ⅰ3mol1mol0molⅡ0mol0mol2molⅢ3nmolnmolx(x≥0)mol小结：若恒温、恒容则3n+3x/2=3n+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)Ⅰ2mol2mol00Ⅱ002mol6mol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amol、bmolHI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>tBB.平衡时I2浓度c(I2)A=c(I2)BC.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3molA和2molB反应3A(g)+2B(g)=xC(g)+yD(g)达到平衡时C的体积分数为m%。若将0.6molA0.4molB4molC0.8molD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)=xC(g)+yD(g)Ⅰ3mol2mol00Ⅱ