等效平衡

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§3.2   化学平衡
（ 4 等效平衡 ）
【归纳与整理】
一、含义
时间 n(N2) n(H2) n(NH3)
0 1 3 0
1 0.8  
2 0.68  
4 0.6  
8 0.56  
16 0.54  
32 0.54  
… 0.54  
8 0.24  
2 0.10  
0 0 0 2
在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，而达到平衡时，同种物质的百分含量（体积分数、质量分数或物质的量分数）相同的化学平衡互称等效平衡。
二、分类
1．体积可变的可逆反应（以合成氨反应为例）：
（1）在等温等容条件下，作为参照体系，在投入一定物质的量的N2和H2以后，经历一段时间，达到相应的平衡状态。
若反应起始时提供的原料N2、H2和NH3的物质的量分别以a、b、c表示，欲建立与参照体系相同的平衡状态，（即达平衡时N2、H2和NH3具有相同的体积分数），则a、b、c应满足的限制条件是什么？

（2）若在等温等压条件下，建立两相同的平衡体系，反应起始时提供的原料N2、H2和NH3的物质的量，应满足怎样的限制条件？

2． 体积不变的可逆反应（以H2+I2 2HI为例）：
根据下表中的有关数据，填写当起始反应物的物质的量发生改变时，预测在建立平衡过程中各物质的物质的量变化的特征。
并讨论⑴等温等容条件下；⑵等温等压条件下；在上述反应欲建立相同平衡状态时与参照体系之间在原料方面应存在的一般限制关系。

时间 n(H2) n(I2) n(HI)
0 1 1 0
1 0.8  
2 0.68  
4 0.6  
8 0.56  
16 0.54  
平衡 0.54  
… 0.54  
8 0.24  
2 0.10  
0 0 0 2
时间 n(H2) n(I2) n(HI)
0 2 2 0
1   
2   
4   
8   
16   
平衡   
…   
8   
2   
0 0 0 

【例1】一定温度下，在恒定密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g)  3C(g)，若反应开始时充入2molA和2molB，达到平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积仍为a%的是（   ）
 A.3mol C  B.3molC和1molB
 C.1molA、2molB和1molHe（不参加反应） D.2molA、3molB和3molC
【例2】在一个体积固定的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：
H2（g）+Br2（g）  2HBr（g）
      已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后，生成a molHBr。在相同条件下，且保持平衡时各组分的百分含量不变，对下列编号⑴～⑶的状态，填写表中的空白：      
   起始状态(mol) 平衡时HBr的物质的量
(mol)
编号 H2 Br2 HBr 
已知 1 2 0 a
⑴ 2 4 0 
⑵   1 0.5a
⑶ m n(n>2m)  

【基本练习】
 等效平衡
1．在一定容的密闭容器中，加入m molA，n molB发生下列反应：
mA（g）+nB（g） pC（g），
  平衡时C的浓度为w mol•L-1， 若维持容器体积和温度不变，起始时放入a molA，b molB，
   c molC，要使平衡后，C的浓度仍为W mol•L-1，则a、b、c必须满足的关系是         
  A．a:b:c = m:n:p                    B．a:b = m:n ， 
  C．  ，           D． ， ，
2．某温度下在密闭容器中发生如下反应3M(g) + N(g)   3E(g)，若开始时只充入3molE(g)，达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了10%；若开始时只充入3molM和1molN的混合气体，达到平衡时M的转化率为
A．30%        B．40%        C．60%        D．70%
3．在一容积可变的密闭容器中，通入1mol X和3 mol Y，在一定条件下发生如下反应
  X (g) + 3 Y (g)   2 Z (g)，到达平衡后， Y的转化率为a %， 然后再向容器中通入2 molZ，保持在恒温恒压下反应，当达到新的平衡时，Y的转化率为b %。 则a与b的关系是
A．a = b     B．a > b     C．a < b     D．不能确定 
4．密闭容器中，对于反应N2+3H2 2NH3，N2和H2起始时分别为10 mol，30 mol，达到平衡，H2的转化率为25％，若从NH3开始进行化学反应，在相同条件下，欲使平衡时各成分的含量与前者相同，则起始时NH3的物质的量及NH3的转化率应为
A．40mol和25％                B．40mol和80％
C．20mol和25％                D．20mol和75％

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