【选修四】等效平衡及化学反应方向学习指导

【教材讲析】
一、关于等效模型问题及其解题思路
　　在化学平衡中经常会遇到对已达平衡的某反应继续投入一定量的反应物或生成物，再次达到平衡后求其压强、转化率、浓度等与第一次平衡时的比较。一般解题思路是在这两次反应中建立一个中间状态，此中间状态和第一次反应达到的平衡为等效平衡，和第二次反应之间有明确的移动关系和相关量的变化，可通过中间状态的移动来判断改变条件后的移动方向和相关量的变化。

　　1、一定温度下，将2mol PCl₃和 1mol Cl₂充入容积不变的密闭容器中，在一定条件下反应：PCl₃+Cl₂PCl₅。各物质均为气态。达平衡后，PCl₅为0.4mol。若此时再移走1mol PCl₃ 和0.5mol Cl₂，相同温度下达到平衡，PCl₅的物质的量为 （ ）
　　A．0.4mol　　　 B．0.2mol　　　 C．0.2mol＜x＜0.4mol　　　 D．＜0.2mol

　　分析与解答：对原平衡移走1mol PCl₃ 和0.5mol Cl₂，相当于起始投料量减为原投料量的一半，若平衡不移动，PCl₅的物质的量应为0.2mol。但移走反应物即减小物质的量，相当于减小浓度（减压）或增大容积，平衡向增大压强的方向进行，所以平衡左移，PCl₅消耗更多，其平衡物质的量＜0.2mol。答案为D。
　　

　　2、体积相同的甲乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO₂、O₂，使压强刚好与外界相等。在相同温度下，发生2SO₂+O₂2SO₃并达到平衡。在这个过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变。若甲容器中SO₂的转化率为P%，则乙容器中SO₂的转化率为（ ）
　　A．=P%　　　　 B．＞P%　　　　 C．＜P%　　　　 D．无法确定

　　分析与解答：
　　
　　该反应是体积减小的反应，等温等压过程达到的平衡I体积比等温等容过程达到的平衡II体积要小，从平衡II到平衡I要减小体积，相当于加压，平衡右移，SO₂的转化率上升，大于P%。此处平衡II相当于中间状态。正确答案B。

二、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，不论从正反应、逆反应或正逆同时进行，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，只要通过化学计量系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。

　　3、在一固定体积的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B发生反应
　　2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，达到平衡，c的浓度为w mol/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w mol/L的是（ ）
　　A．4 mol A +2 mol B
　　B．1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C+0.5 mol D
　　C．3 mol C+1 mol D +1 mol B
　　D．3 mol C+1 mol D

　　分析与解答：根据题意，题目中给定的条件是恒温恒容，且反应前后气体分子数改变的反应，要想达到等效平衡，需将给料极端转化到同一边后，与原投料量相同。则：
　　　　　　　2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)
　　原投料： 　2 　　1　　　　0　　 0
　　A选项：　　4　　 2　　　　0　　 0
　　B选项：　　2　　 1　　　　0　　 0
　　C选项：　　2　　 2　　　　0　　 0
　　D选项：　　2 　　1　　　　0　　 0
　　正确答案：BD

　　4、在一定温度下，把2mol SO₂ 和1mol O₂通入一个定容的密闭容器中，发生可逆反应 2SO₂+O₂

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