D．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则有a>b
考点三 等效平衡
1．含义
在一定条件下（等温等容或等温等压），对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同。
2．原理
同一可逆反应，当外界条件一定时，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，最后都能达到平衡状态。
其中平衡混合物中各物质的含量相同。
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。
深度思考
1．在等温等容条件下，可逆反应：
2A（g）＋B（g）3C（g）＋D（g） ΔH＝－Q1
kJ·mol－1（Q1>0），起始物质的量如下表所示：
序号
A
B
C
D
①
2mol
1mol
0
0
②
4mol
2mol
0
0
③
1mol
0.5mol
1.5mol
0.5mol
④
0
1mol
3mol
1mol
⑤
0
0
3mol
1mol
（1）上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？
达到平衡后，哪些量相同？
（2）达到平衡后，①放出的热量为Q2kJ，⑤吸收的热量为Q3kJ，则Q1、Q2、Q3的定量关系为________________。
归纳总结
等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数不等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质（一边倒），其物质的量对应相同，则它们互为等效平衡。
2．在等温等容条件下，可逆反应：
2A（g）＋B（g）3C（g）＋D（s）起始物质的量如下表所示：
序号
A
B
C
D
①
2mol
1mol
0
0
②
4mol
2mol
0
0
③
1mol
0.5mol
1.5mol
0.5mol
④
0
1mol
3mol
1mol
⑤
0
0
3mol
1mol
上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？
达到平衡后，哪些量相同？
等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数相等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质（一边倒），其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。
3．在等温等压条件下，可逆反应2A（g）＋B（g）3C（g）＋D（g）起始物质的量如下表所示：
序号
A
B
C
D
①
2mol
1mol
0
0
②
4mol
2mol
0
0
③
1mol
0.5mol
1.5mol
0.5mol
④
0
1mol
3mol
1mol
⑤
0
0
3mol
1mol
上述反应达到平衡后，互为等效平衡的是哪几组？
达到平衡后，哪些量相同？
题组一 等温、等容条件下等效平衡的应用
1．在恒温恒容的密闭容器中，发生反应：
3A（g）＋B（g）xC（g）。
Ⅰ.将3molA和2molB在一定条件下反应，达平衡时C的体积分数为a；Ⅱ.若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n（A）、n（B）、n（C），平衡时C的体积分数也为a。
下列说法正确的是（ ）
A．若Ⅰ达平衡时，A、B、C各增加1mol，则B的转化率将一定增大
B．若向Ⅰ平衡体系中再加入3molA和2molB，C的体积分数若大于a，可断定x>4
C．若x＝2，则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n（B）>n（A）＋3
D．若Ⅱ体系起始物质的量满足3n（C）＋8n（A）＝12n（B），则可判断x＝4
题组二 等温、等压条件下等效平衡的应用
2．已知：
t℃时，2H（g）＋Y（g）2I（g） ΔH＝－196.6kJ·mol－1，t℃时，在一压强恒定的密闭容器中，加入4molH和2molY反应，达到平衡后，Y剩余0.2mol。
若在上面的平衡体系中，再加入1mol气态的I物质，t℃时达到新的平衡，此时H物质的物质的量n（H）为（ ）
A．0.8molB．0.6molC．0.5molD．0.2mol
题组三 等温、等容，等温、等压条件下等效平衡的比较应用
3．有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。
一定温度下，在甲中加入2molN2、3molH2，反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）达到平衡时生成NH3的物质的量为mmol。
（1）相同温度下，在乙中加入4molN2、6molH2，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol（从下列各项中选择，只填序号，下同）；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol。
A．小于mB．等于m
C．在m～2m之间D．等于2m
E．大于2m
（2）相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1molNH3，要使乙中反应达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始时应加入______molN2和________molH2。
等效平衡判断“四步曲”
第一步，看，观察可逆反应特点（物质状态、气体分子数），判断反应是前后等气体分子数的可逆反应还是反应前后不等气体分子数的可逆反应；第二步，挖，挖掘题目条件，区分恒温恒容和恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器；第三步，倒，采用一边倒法，将起始物质转化成一边的物质；第四步，联，联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。
1．[2013·海南，15（3）]可逆反应A（g）＋B（g）C（g）＋D（g）。
判断该反应是否达到平衡的依据为__________（填正确选项前的字母）：
a．压强不随时间改变
b．气体的密度不随时间改变
c．c（A）不随时间改变
d．单位时间里生成C和D的物质的量相等
2．（2013·安徽理综，10）低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为
2NH3（g）＋NO（g）＋NO2（g）
2N2（g）＋3H2O（g） ΔH<0
在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是（ ）
A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小
C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡
D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
3．（2013·大纲全国卷，8）合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的
一步反应为
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g） ΔH＜0
反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是（ ）
A．增加压强B．降低温度
C．增大CO的浓度D．更换催化剂
4．（2013·四川理综，12）在体积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.100molO2在催化剂作用下加热到600℃发生反应：
2SO2＋O2
2SO3 ΔH<0。
当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡
B．降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大
C．将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980g
D．达到平衡时，SO2的转化率为90%
5．[2013·山东理综，28（3）]CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。
该反应ΔH________0（填“>”或“<”）。
实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是_______________________________________________。
6．[2013·江苏，17
（1）]用氨水可使燃煤烟气脱硫，其原理为用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成（NH4）2SO4，化学反应为2NH3＋SO2＋H2O===（NH4）2SO3
（NH4）2SO3＋SO2＋H2O===2NH4HSO3
能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有________（填字母）。
A．增大氨水浓度
B．升高反应温度
C．使燃煤烟气与氨水充分接触
D．通入空气使HSO
转化为SO
采用上述方法脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2，原因是________（用离子方程式表示）。
7．[2013·新课标全国卷，27（3）（4）]（3）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：
T1、T2均大于300℃）：
下列说法正确的是____（填序号）
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为
v（CH3OH）＝
mol·L－1·min－1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时
增大
（4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为____。
升级会员 