2023届高考化学增分小专题：《等效平衡的三种情况》

2023届高考化学增分小专题： 等效平衡的三种情况 知识梳理 一、等效平衡原理 在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡（包括“相同的平衡状态”）。 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，由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同，则可形成等效平衡。(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。 如：常温常压下，可逆反应： 2SO2 + O2 2SO3 ① 2mol 1mol 0mol ② 0mol 0mol 2mol ③ 0.5mol 0.25mol 1.5mol ①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①)，因此三者为等效平衡 二、等效平衡分类与规律 (1)在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量，如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与原平衡相同，则两平衡等效。 (2)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，只要反应物(或生成物)的物质的量的比值与原平衡相同，则两平衡等效。 (3)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。反之，等效平衡时，物质的量之比与原建立平衡时相同。 例1：恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应： A(g)＋B(g)C(g) (1)若开始时放入1 mol A和1 mol B，到达平衡后，生成a mol C，这时A的物质的量为 mol。 (2)若开始时放入3 mol A和3mol B ，到达平衡后，生成C的物质的量为 mol。 (3)若开始时放入x molA，2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是y mol和3a mol，则x= mol，y= mol。平衡时，B的物质的量 （选填一个编号） A．大于2 mol B．等于2 mol C．小于2mol D．可能大于、等于或小于2mol 作出判断的理由是 。 (4)若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是 。 (5)若维持温度不变，在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。开始时放入1mol A和1molB到达平衡后生成b mol C。将b与(1)小题中的a进行比较 （选填一个编号）。 (甲)a＜b (乙)a＞b (丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小 作出此判断的理由是 。 例2：如维持温度不变，在一容积不变的容器中加入2molSO2，1molO2，发生下列反应： 2SO2 (g) +O2(g) 2SO3(g)，若平衡时，SO3的物质的量浓度为a mol/L。如果改变开始时的投料情况，并用a表示SO2的物质的量；b表示O2的物质的量；c表示SO3的物质的量，但是仍然要求平衡时SO3的物质的量浓度为a mol/L，则填写下列空格： (1)若a=0，b=0，则c=_______； (2)若a=0.5，则b= _______ ，c=_______； (3)写出a、b、c应满足的关系式（请用两方程式表示，其中一个只含ａ和ｃ，另一个只含ｂ和ｃ）：_