1.对于反应A(s)+2B(g)3C(g)；△H＞0，C%跟外界条件X、Y的关系如图所示，下列结论正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ( 　　)　　　　　　　　　　　　　

　　 A．Y表示温度，X表示压强，且Y₃＞Y₂＞Y₁

B．Y表示压强，X表示温度，且Y₃＞Y₂＞Y₁

C．X表示压强，Y表示温度，且Y₁＞Y₂＞Y₃

D．X表示温度，Y表示压强，且Y₁＞Y₂＞Y₃

4．实战演练

2.建立等效平衡的条件

(1)．恒温恒压下或恒温恒容下，对于同一可逆反应，若两初始状态有相同的物料关系，则达到平衡后两平衡等效且实为同一平衡。

此处的相同是指广义的相同，即只要通过可逆反应的化学计量数关系换算成平衡式左右两边中某一边的物质的量，若两者相同则为有相同的物料关系。如：

N₂+3H₂2NH₃

则①②③为具有相同的物料关系。

(2)．在恒温恒压下，对于同一可逆反应，若两初始状态具有相当的物料关系，则达到平衡后，两平衡互为等效平衡。

此处的相当是指按化学计量数换算成左右两边中同一边物质的量之比相同。

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

则①②③的量相当。

由此可知：化学平衡的建立，仅仅与反应条件有关，而与化学平衡的建立的过程无关，这就是说，对同一个可逆反应，在同样的条件下，无论反应是从正反应开始，或是从逆反应开始，或是从两个方向同时开始(即既有反应物转化为生成物，同时也有生成物转化为反应物)，最终都能达到完全相同的平衡状态，也就是平衡体系中各物质的质量分数(气体的体积分数)各保持一定而不变。

　 对于一般可逆反应，在定温、定容条件下，只改变起始加入情况，只要按化学方程式中各物质的化学计量数比换算成方程式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等同(也等效)。对于反应前后气体体积不变的可逆反应，在定温、定容或定温、定压条件下，只改变起始时加入情况，只要按化学方程式中各物质计量数比换算成方程式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则二平衡等效(不一定等同)。

例5． 在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：　　 N₂+3H₂2NH₃ 已知加入1 mol N₂、4 mol H₂时，达到平衡后生成a mol NH₃(见表中已知项)，在相同温度和压强下保持平衡后各组分体积分数不变，对下列编号②-④的状态，填写表中空白。

解析：由题意知②与①的平衡状态互为等效平衡，②中平衡时NH₃的物质的量为①的一半，设①达到平衡的过程如下图。

设想我们可以用隔板将①中平衡状态均分为A、B两部分，那么A(B)与整体当然处于等效平衡且A(B)中NH₃的量为0.5a mol，所以我们可认为A(B)部分为②的平衡态，那么达到B平衡态的初始状态当然也为达到①平衡态的初始状态的一半，即可用下图表示：

即达到②的平衡的初始的物质的量为：

n(N₂)=0.5mol、n(H₂)=2mol、n(NH₃)=0 mol

而经过等量互换，当n(NH₃)＝1mol时，

n(N₂)=0mol n(H₂)=1.5mol

同理知①为③这个整体的2／3，故③达到平衡时n(NH₃)=

同理，设始态NH3为x，平衡时NH3为y，则

得x=2(g-4m) y=(g-3m)a

[点拨]

　这类等效平衡可形象地理解为整体与局部的关系。即在恒温恒压下，当两初始状态符合局部与整体的关系时，那么相对应的平衡态也就符合局部与整体的关系。反之亦然。

1.等效平衡的含义：在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数(体积、物质的量)均相等，这样的化学平衡互称为等效平衡。

在等效平衡中，还有一类特殊的平衡，不仅任何相同组分x的分数(体积、物质的量)均相同，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又互称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。

如：N₂+3H₂2NH₃在下列四个容器A、B、C、D中均处于平衡状态，各组分物质的量分别为如下所示。

B．a 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两容器T、p相同，则A、B两平衡互为等效平衡。

若C、D两容器T、V相同，则C、D两平衡互为同一平衡。

3、定温、不定压、不定容条件下的等效平衡　

例8．在一定温度下,将2molHI气体充入一容积可变的密闭容器中发生反应

HI(g) H₂(g)+I₂(g),反应达平衡后,H₂的体积分数为m%。若其他条件不变,容器的容积变为原来的一半,平衡时H₂的体积分数为????。　

解析：容器的容积变为原来的一半,体系的压强变为原来的2倍，由于反应前后气体体积不变，所以平衡不移动，H₂的体积分数仍为m%，各物质的浓度均为原来的2倍，反应速率加快。

答案：H₂的体积分数为m%　

　[ 方法提示]

2、定温、定压条件下的等效平衡　

例7．在恒温恒压条件下，向可变的密闭容器中充入3LA和2LB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%。若维持温度不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD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　 E、x=10、y=2 　

解析：

该反应起始反应物的量比0.6:0.4=3:2符合化学方程式中反应物的系数比,若4LC、0.8LD恰好完全转化成A、B时，必须x:y=5:1，但此时x+y≠2+3，故在恒温恒压条件下,符合x:y=5:1的所有x、y的值不符合题意。若4LC、0.8LD不能恰好完全转化成A、B时，则不能达到与开始时等效的平衡状态。当x=5、y=1时，用极端假设法“4LC、0.8LD”可转化为“2.4LA、1.6LB”，反应物的起始量相当于“3LA、2LB”,与原起始量相同，能达到与开始时相同的平衡状态，故正确答案为C。　

1、定温、定容条件下的等效平衡　 例5：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

［解析］

这是一道关于等效平衡的题，常用极端假设法分析。将“3molC+1molD”转化为“2molA+1molB”将.5molC+0.5molD”转化为“1molA+0.5molB”。则B组起始状态相当于4molA+2molB”，C组起始状态相当于“2molA+2molB”，E组起始状态相当于“2molA+1molB”。显然，A、B、C组的起始量与“2molA+1molB”　的起始量不同，均不能达到与其相同的平衡状态，而D、E组的起始量与“2molA+1molB”　的起始量相同，能达到与其相同的平衡状态。故正确答案为D、E。

答案：D　 E　

例6．在一定温度下，把2mol SO₂和1molO₂通入一个一定容积的密闭容器里，发生反应2SO₂+O₂ 2SO₃，当此反应进行到一定程度时，就处于化学平衡状态。若该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时SO₂、O₂和SO₃的物质的量。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时完全相同。请填写下列空白：

(1)若a=0，b=0，则c=____。

(2)若a=0.5mol，则b=____，c=____。

(3)a、b、c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)____。

　[解析] 对于本题来说，要达到同一平衡状态，其外界条件相同，就是同温、同压时有关物质的物质的量要符合如下关系：

(1)若反应从正反应开始，必须是2molSO₂，1molO₂；

(2)若反应是从逆反应开始，必须是2molSO₃；

(3)若反应是从正、逆反应两个方向开始，则把SO₃看作是由SO₂和O₂转化而来的，把SO₃的起始的量全部转化为SO₂和O_2，然后这部分物质的量再分别加上原有的SO₂和O₂的量，看看是否能达到2molSO₂和1molO₂；或使SO₂、O₂的起始的量全部转化为SO₃，然后这部分物质的量再加上原有的SO₃的量，看看是否能达到2molSO₃。

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

3．曲线的相对位置、变化趋势决定了化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，若温度变化引起的平衡移动，即可确定可逆反应中是Q＞0还是Q＜0；若因压强改变引起的平衡移动，即可确定气态物质在可逆反应中反应物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小

等效平衡的探讨

2．曲线上的点表示可逆反应在相应压强或温度下处于平衡状态；而不在曲线上的点表示可逆反应在相应压强或温度下未达到平衡状态，但能自发进行至平衡状态．

1．图象均为曲线．