专题六化学反应速率及化学平衡典型题型一、关于等效平衡问题及解题思路1．等效平衡的含义：在相同条件下，对同一可逆反应，不论反应途径如何，均能达到同一平衡状态，即平衡时相应组分的含量（体积分数、质量分数）相同，这样的化学平衡称为等效平衡。2．等效平衡的分类1）恒温恒容，且反应前后气体分子数改变的等效平衡恒温恒容条件下，只要通过化学计量数比将投料量换算成同一边物质的物质的量与原投料量相同，则二者等效。例1．在一固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB发生反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，达到平衡，c的浓度为wmol/L。若维持容器体积和温度不变，下列四种配比作为起始物质，达平衡后，c的浓度仍为wmol/L的是（）A.4molA+2molBB.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.3molC+1molD+1molBD.3molC+1molD【分析与解答】根据题意:2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g)(反应1)<==>2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g)(反应2)2mol1mol00003mol1mol2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g)(反应3)<==>2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g)(反应4)1mol0.5mol00001.5mol0.5mol在恒温恒容下，反应（1）的浓度和压强均是反应（3）的2倍，不满足条件相同，显然不等效，若要变成等效，有两条途径：①对反应（3）增加1molA和0.5molB，使投料量与反应（1）相同。②因反应（3）与反应（4）等效，增加1.5molC和0.5molD相当于增加1molA和0.5molB，使投料量与反应（1）相同。则反应（3）变成2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g)(反应1)<==>2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g)(反应3)2mol1mol001mol0.5mol1.5mol0.5mol所以，以3molC+1molD或以1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD作为起始物质均可形成与反应（1）等效的平衡。【正确答案】BD2)恒温恒容，且反应前后气体分子数不变的等效平衡只要投料量与原平衡的投料量成比例，即为等效平衡例2．恒温恒容下，可逆反应2HIH2+I2（气）达平衡。下列四种投料量均能达到同一平衡，请填写：起始状态物质的量n/mol平衡时HI的物质的量n/molH2I2HI120a①240②10.5a③mg(g≥2m)【分析与解答】 题干n(H2)起始:n(I2)起始:n(HI)平衡=1:2:a<==>2:4:2a∴n(HI)平衡=2a根据反应：2HIH2+I2（气），起始状态1molHI<==>0.5molH2+0.5molI2根据题干n(H2)起始:n(I2)起始:n(HI)平衡=1:2:a则n(H2)起始:n(I2)起始:n(HI)平衡=0.5:1:0.5a则H2和I2原有物质的量应为0和1-0.5=0.5mol设起始HI为xmol xmolHI<==>0.5xmolH2+0.5xmolI2∴n(H2)起始=(m+0.5x)moln(I2)起始=(g+0.5x)mol又 n(H2)起始:n(I2)起始=(m+0.5x):(g+0.5x)=1:2∴x=2(g-2m)设n(HI)平衡为ymol，则n(I2)起始:n(HI)平衡=2:a=(g+0.5x):y∴y=(g-m)a【正确答案】起始状态物质的量n/mol平衡时HI的物质的量n/molH2I2HI120a①2402a②00.510.5a③mg(g≥2m)2(g-2m)(g-m)a3)恒温恒压下的等效平衡只要按化学计量数换算成同一边的物质的量与原投料量成比例，则二者等效。二、关于化学平衡计算1．基本关系式（阿伏加德罗定律及推论）同T同P:n1/n2=V1/V2(n:气体物质的量V:气体的体积)同T同P:M1/M2=ρ1/ρ2(M:气体相对分子量ρ:气体的密度)同T同V:P1/P2=n1/n2(n:气体物质的量P:气体的压强)基本公式：m=ρVn=m/M2．转化率(针对反应物而言)3．三个浓度的关系反应物：起始浓度—转化浓度=平衡浓度生成物：起始浓度＋转化浓度=平衡浓度4．书写格式例3.在2L密闭容器中，充入1molN2和3molH2，一定条件下发生合成氨反应，2min时达到平衡。测得平衡混合气中NH3的体积比为25%，求：1）υ(H2)2)N2的转化率3)H2在平衡时的体积分数4)平衡时容器的压强与起始时压强之比解：设N2转化的物质的量是x。N2+3H22NH3起130转x3x2x平1-x3-3x2x NH3%=[2x/(1-x+3-3x+2x)]×100%=25%∴2x/(4-2x)=1/4∴x=0.4molυ(H2)=3×0.4mol/(L×2min)=0.3mol/(L·min)N2的转化率=(x/1mol)×100%=40%H2%=[(3-3x)/(4-2x)]×100%=56.25%P/P0=n/n0=(4-2x)/4=4:5例4．将固体NH4I置于密闭容器中，某温度下发生下列反应：NH4I(s)＝NH3(g)+HI(g)2HI(g)H2(g)+I2(g)。平衡时[H2]=0.5mol/L，[HI]=4mol/L则[NH3]为（）A.3.5mol/LB.4mol/LC.4.5mol/LD.5mol/L解：NH4I(s)＝NH3(g)+HI(g)2HI(g)H2(g)+I2(g)起未知00起x00转xxx转2yyy平-xx平x-2yyy∴y=0.5mol/Lx=5mol/L∴[...
