Question

求化学等效平衡的概念，解题方法，例题（附答案）。谢谢！

Answer 1

1．等效平衡 同一可逆反应，一定条件下，当改变起始时反应物或生成物物质的量或物质的量浓度，达到平衡时，混合物中各组分的百分组成相等，这样的平衡称等效平衡。 2．规律与判断 （1） 一般可逆反应，恒温恒容时，当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算相同时，则建立等效平衡。 如反应 2SO2+O2 2SO3 在（A）、（B）条件时建立等效平衡 （A） 起始时加入：2molSO2 + 1molO2 （B） 起始时加入：2molSO3 注意：此情况下，无论反应物还是生成物，起始时物质的量一定要与化 学计量数比相同。 （2） 一般可逆反应，恒温恒压时，当起始反应物或生成物的物质的量比（不一定要求与化学计量数比相同）相同时，即建立等效平衡。 如反应 2SO2+O2 2SO3 在（C）、（D）时建立等效平衡 （C）起始时加入：1molSO2 + 1molO2 （D）起始时加入：2molSO2 + 2molO2 （3） 对于反应前后体积不变的气体反应，恒温恒容时，当起始反应物或生成物的物质的量比（不一定要求与化学计量数比相同）相同时，建立等效平衡。 如反应 H2+I2（气） 2HI 在（E）、（F）时建立等效平衡 （E）起始时加入：1molH2+2molI2 （F）起始时加入：2molH2+4molI2 3．应用 利用等效平衡原理进行平衡问题分析2例 例1． 在相同条件下（T=500K），相同体积的甲乙两从容，甲中充入1gSO2和1gO2，乙中充入2gSO2和2gO2，下列叙述中不正确的是（ ） （A） 反应速率：乙>甲 （B） 平衡混合物中SO2的体积分数：乙>甲 （B）SO2的转化率：乙>甲 （D） 平衡时O2的体积分数：甲>乙 [简析] 若将乙容器的容积扩大2倍，则甲乙为等效平衡；再将乙容器容积恢复到原 体积，则压强增大，反应速率增大，平衡向生成SO3的方向移动，故（A）、（C）、 （D）项都是正确的，只有（B）项是错误的。答案（B）。 例2．在一定温度下，将a molPCl5通入一容积不变的密闭容器中，达到如下平衡: PCl5（气） PCl3（气）+ Cl2 (气) 测得平衡混合气的压强为P1 ；此时，再向此反应器中通入a mol PCl5，在温度不变时，重新达到平衡时，测得压强为P2，则P1 与P 2 的关系是（ ） （A）2P1>P2 (B) 2P1<P2 (C) 2P1=P2 (D) P2 >P1 [简析] 第二次平衡，可以这样设计：将容器体积扩大1倍，通入2a mol PCl5,此时建立的平衡与第一次平衡相同，压强相等；再将容器体积恢复为原容积，压强增大，平衡向逆反应方向移动，混合气总物质的量减小，建立新平衡，即第二次平衡，故 P1 < P2 < 2P1。答案（A、D）。

Answer 2

在一定温度下，反应a2(g)+b2(g)
2ab(g)达到平衡状态的标志是（　
）
　　a．单位时间内生成n
mol的a2同时生成n
mol的ab
　　b．容器内的总压强不随时间变化
　　c．单位时间内生成2n
mol的ab同时生成n
mol的b2
　　d．单位时间内生成n
mol的a2同时生成n
mol的b2
　　e．容器内a2、b2、ab物质的量之比是1∶1∶2时的状态
　　f．容器中c(a2)=c(b2)=c(ab)时的状态
　　【分析】化学平衡状态的根本标志是v正=v逆，平衡混合物中各组分的浓度或质量分数、体积分数等保持不变，只要具备上述两点之一，便一定是平衡状态，否则，不能确定为平衡状态。
　　a项，根据化学方程式中的化学计量数之比，生成n
molab必消耗
mola2，即a2在单位时间内消耗
mol，同时生成n
molab，显然未达到平衡状态。
　　b项，是从压强方面来叙述的，由于此反应是反应前后气体分子数不变的反应，达到平衡或未达到平衡压强都相同，因此不能以压强来说明已达到平衡状态。相反，如果此反应不是等体积反应，容器内总压强不随时间的延长而变化（温度恒定），反应则可以认为已处于平衡状态了。
　　c项，由题意可知，当单位时间内生成2n
mol
ab时，也就消耗了n
mola2和n
molb2，这样同一时刻相同体积的容器中消耗的a2和生成的a2都是n
mol，说明反应处于平衡状态。
　　d项，只知道单位时间生成n
mola2和n
molb2，却不知道同时消耗多少a2和多少b2，故无法确定是否达到平衡。
　　e、f两选项是以混合物成分的含量来叙述的，由于达到化学平衡状态时，反应混合物中各物质的浓度是保持不变，并不是相等，也不是它们的分子数之比一定等于其化学方程式中各物质的化学计量数之比，所以e、f也不符合题意。
　　答案：c