等效平衡

類型1恒溫恒容氣體體積變化或不變的反應建立等效平衡

【典例1】在一恒定容積的容器中充入4molA和2moiB發生反應：2A(g)+B(g)/xC(g)0

達到平衡后,C的體積分數為M/%。若維持容積和溫度不變，按1.2molA、0.6molB和

2.8molC為起始物質，達到平衡后，C的體積分數仍為，則x的值為可能為2,也可

能為3

(Y)

【變式1].在一固定容積的密閉容器中，充入2molA和ImolB發生反應：2A(g)+B(g)

》xC(g),達到平衡時，C的物質的量濃度為0.9mol/L。若維持容器體積和溫度不變，按

0.6molA,0.3molB和1.4molC為起始物質達到平衡后,C的物質的量濃度也為0.9mol/L,

則x的值為

A.只能為2B.只能為3C.只能為4D.可能為2或3

【答案】A

【變式2].在恒溫恒壓條件下，向可變的密閉容器中充入3LA和2LB發生如下反應3A

(g)+2B(g)BxC(g)+yD(g),達到平衡時C的體積分數為m%o若維持溫度不

變，將0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作為起始物質充入密閉容器中，達到平衡時C的體

積分數仍為m%。則x、y的值分別為()

A.x=3、y=lB.x=4、y=lC.x=5、y=lD.x=2、y=3

【答案】C

【典例2].將LOmolSO2氣體和LOmolSO3氣體混合于固定容積的密閉容器中，在一定條件

下發生反應：2SO2(g)+O2(g)^2SO3(g),達到平衡時SO3為mmol。在相同溫度下，分別

按下列配比在相同密閉容器中放入起始物質，平衡時SC>3等于mmol的是

A.0.8molSO2+0.15molO2+0.2molSO3

B.2.0molSO2+0.5molO2

C.1.OmolSO2+0.5molO2+1.OmolSO3

D.1.5molSO2+0.5molO2+0.5molSO3

【答案】B

【變式1].在一個IL的密閉容器中，加入2molA和ImolB，發生下述反應：2A(g)+B(g)

-3C(g)+D⑸，達到平衡時，C的濃度為1.2mol/L,維持容器的體積和溫度不變，按

下列配比作為起始物質，達到平衡后，C的濃度還是1.2mol/L的是

A.lmolA+0.5molB+1.5molC+O.lmolD

B.3molC+0.5molD

C.2molA+lmolB+lmolD

D.0.5molA+0.25molB+2.25molC

【答案】C

【變式2】等效"是化學學科解決復雜體系問題的方法之一。密閉容器中充入4molSO2

和2moi。2,發生2so2+O2u2sAH<0,回答問題

(1)恒溫恒容，達平衡時S02的體積分數為a%,其他條件不變時，若按下列四種配比作為

起始物質，平衡后S02的體積分數仍為a%的是_____。

A.2moiSO3B.2moiSO2+I1TIOIO2

C.4moiSO3D.2.5molSO2+1.25molO2+1.5molSO3

【答案】CD

類型2恒溫恒容氣體體積數不變的反應建立等效平衡-轉化率

【典例1】.一定條件下，向容積均為2L的兩個恒溫密閉容器中通入一定量的一氧化碳和水

試卷第2頁，共10頁

蒸氣，發生反應：co(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)AH=TlkJ/mol,達平衡后獲得數

據如下表。

起始時各物質的物質的量

容器編達到平衡的時間達到平衡時體系能量的變

/mol

號/min化

HOco

co22H2

①1400A放出32.8kJ熱量

②2800q放出QkJ熱量

①中反應達平衡時，CO的轉化率為80%

(Y)

【變式1】.甲胺(CHNHj是合成太陽能敏化劑的原料。一定溫度下，在三個體積均為2.0

L的恒容密閉容器中按不同方式投入反應物，發生反應

CH3OH(g)+NH3(g)^CH3NH2(g)+H2O(g),測得有關實驗數據如下：

起始物質的量(mol)平衡時物質的量(mol)

容器溫度

編號/K

CH30H(g)NH3(g)CH3NH2(g)H2O(g)CH3NH2(g)H2O(g)

I5300.400.40000.30

n5300.800.8000

m500000.200.200.16

達到平衡時，轉化率:a(NH3,I)+a(H2O,川)<1

(Y)

【變式2].已知：Hz(g)+l2(g)B2HI(g)A//=-14.9kJ-mol1,某溫度下在甲、乙兩個恒

容密閉容器中充入反應物，其起始濃度如下表所示。甲中反應達到平衡時，測得4山)=0.008

-1

mol-L0

起始濃度c(H2)/(mol-L1)c(l2)/(mol-L-1)GHI)/(mol-L-i)

甲0.010.010

乙0.020.020

平衡時，乙中H2的轉化率與甲中的相等

(4)

類型3恒溫恒容氣體體積數變化的反應建立等效平衡-轉化率

【典例1】.向甲、乙、丙三個密閉容器中分別充入一定量的A和B，發生反應(x為正整數):

A(g)+xB(g)U2c(g)AH=akJ/mol,各容器的容積、反應溫度、反應物起始量如表所示,

其中甲、乙容器反應過程中C的濃度隨時間的變化關系如圖所示：

容器甲乙丙

容積1L1L1L

溫度/℃TiT2T2

反應物起始量3molAlmolB3molAlmolB6molA2molB

(

2.0

L甲

O1.5

E乙

X1.0

)。

。0.5

05101520t/min

丙容器中A的平衡轉化率小于16.6%

試卷第4頁，共10頁

(x)

【變式1】.溫度為T時，在三個起始體積均為1L的密閉容器中發生反應：

1

2SO2(g)+O2(g)。2so3(g)AH=-197M.mol。達到平衡時，下列說法不正確的是

起始物質的量/mol

容器編號容器類型平衡時S03的物質的量/mol

SO2O2SO3

I恒溫恒容2101.8

n恒溫恒壓210a

m絕熱恒容002b

容器I中S02的轉化率小于容器n中S02的轉化率

(4)

【變式2】.在相同溫度下，在三個大小完全一樣的容器中發生反應(保持容器體積不變):

1

3H2(g)+N2(g)、優黑、2NH3(g>H=-92kJ-mol,開始時投料情況如下：A中

3molH2(g)^lmolN2(g);B中2moiNf^g);C中4moiNH3(g),當反應都達到平衡后，

容器B、C中NH3的轉化率關系：a(B)>a(C)

(Y)

類型4氣體體積數變化的反應恒溫恒容與恒溫恒壓對比-轉化率

【典例1】.甲、乙、丙三個容器中起始物質及其物質的量如圖所示，三個容器最初的容積、

溫度相同，反應中甲、丙的容積不變，乙中的壓強不變，在一定溫度下反應達到平衡。下列

說法正確的是

甲乙丙

平衡時甲中N02與丙中吐。4的轉化率一定相同

(x)

1

【變式1].已知2SO2(g)+O2(g)U2SC)3(g)AH=-197kJ-molo在下列條件下發生該

反應，測定平衡時數據如表所示：

實驗編號實驗I實驗n實驗III

起始投料2molSO2、lmolO22molSO34molSO3

T°C、200kPa恒溫恒壓T℃、200kPa恒溫恒容T°C、400kPa恒溫恒容

溫度、壓強

容器容器容器

平衡時間

tit2t3

能量放QikJ吸Q2kJ吸QskJ

c（SO2）C1（SO2.）C2（SO2）C3（SO2）

轉化率(a)ai（S02）Q2（SO3）CC3（SO3）

%(SO?)+4(SC)3)<1且4(SO3)>6。3)

(4)

【變式2].在溫度相同、容積均為2L的3個恒容密閉容器中，按不同方式投入反應物發生

反應A2(g)+3B2(g)U2AB3(g)保持恒溫，測得反應達到平衡時的有關數據如下

甲乙丙

試卷第6頁，共10頁

反應物投入量lmolA2s3molB24molAB32molAB3

AB3濃度（mol?「i）ClC2C3

反應的能量變化放出QikJ吸收Q2kJ吸收QskJ

體系壓強（Pa）PiP2P3

反應物轉化率aiQ2as

（已知A2（g）+3B2（g）02AB3（g）AH=-92.4kJ-mol1）

ai+a2<l

類型5等效平衡轉化率綜合分析

某研究組模擬三種已裝固體V2O5催化劑的密閉容器裝置，發生的反應為：2so2（g）+02（g）

U2s03（g）△Hi=-197.7kJ-mol1

⑴在初始體積與溫度相同的條件下，甲、乙、丙中均按2molSO2、lmolO2投料，達平衡

時；三個容器中S02的轉化率從大到小的順序為（用"甲、乙、丙"表示）。

恒溫恒容絕熱恒容恒溫鳥壓

1可移動活塞

甲乙丙

類型6恒溫恒容氣體體積變化的反應利用等效原理分析含量及百分含量

【典例1】.同一溫度下，向相同容積的甲、乙兩容器中都分別充入ImolSOs氣體使其發生

分解反應，若甲容器保持溫度、容積不變，乙容器保持溫度、壓強不變，分別達到平衡，

A.平衡時，容器內的壓強：甲〉乙（4）

C.平衡時，氧氣的濃度：甲（乙（x）

D.平衡時，容器內SC>3的體積分數：甲〉乙（4）

【變式1].已知2SO2(g)+02(g)U2so3(g)XH<0,T℃時體積相同的甲、乙、丙三個

容器中，甲容器絕熱恒容，充入6molSO2和3molO2,乙容器恒溫恒容，充入6molSO3,

丙容器恒溫恒壓，充入6molSO3,充分反應達到平衡

A.乙中S03的體積分數大于丙(Y)

【變式2].在溫度、容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒

容，測得反應達到平衡時的有關數據如下：(已知2co(g)+02(g)U2co2(g);AH=-566.0

kJ-mol1)

容器甲乙丙

反應物投入量2moic0、ImolO22molCO24molCO2

C02的濃度(moM_-i)ClC2C3

反應的能量變化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ

體系壓強(Pa)PiP2P3

反應物轉化率ai0C20C3

A.2CI<C3(4)

C.2P2>P3(Y)

【變式3】.向一容積固定的容器中充入2moiSO39)發生反應：

2SO3(g)^2SO2(g)+O2(g)AH>0o達到平衡后，保持溫度不變，繼續向該容器中充入

ImolS03(g)則達到新平衡時SOs(g)的體積分數率將變大(4)

【變式4】.將2.00molX和l.OOmolY充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下發生反

應2x(g)+Y(g)U2Z(g)達到平衡時X為1.40mol如果此時移走l.OOmoIX和0.50molY,

試卷第8頁，共10頁

保持溫度和體積不變，再次達到平衡時，X的物質的量可能為

A.0.55molB.0.70molC.0.80molD.l.OOmol

【答案】C

【變式5].某溫度下，向三個容積相等的恒容密閉容器中分別加入①2moiHI，②4moiHI,

③ImolH?與Imoll?,發生反應2Hl（g）=應值）+U（g）AH=akJ-moL,均達到平衡時，三個

容器中的婚變分別是公乩、八耳、AH3,

A.各容器的壓強：①二②二③（x）

B.L的濃度：②>①>③（X）

D.12的體積分數：①二②二③（4）

類型7恒溫恒容氣體體積變化的反應利用等效原理分析平衡移動方向

【典例1】在密閉容器中將一定量A、B氣體混合后發生反應xA（g）+yB（g）wzC（g）+mD（s）o

平衡時測得A的濃度為0.5mol/L,保持溫度不變，將容器的容積擴大到原來的兩倍，再達

平衡時，測得A的濃度為O.3mol/L。則下列有關判斷正確的是

A.x+y>z+m（x）

C.平衡向正反應方向移動（x）

類型8恒溫恒容氣體體積變化的反應利用等效原理分析焙變

【典例1].已知：2so2（g）+O2（g）U2so3（g）AH=-196.6kJ/molo甲在某恒溫恒容容器

中充入2molSO2和lmolO2充分反應后，測得S02轉化率為25%。乙在相同條件下以

2moiS03為初始反應物，充分反應后的熱量變化為

A.放熱49.15kJ