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一、什么是等效平衡体系

有很多学生把等效平衡想象得很难。其实，等效平衡就是比较两个起始点不同而终点相同的体系而已。(也可以是一个体系的两种状态)

1、我们都知道，一个可逆反应，可以由反应物开始正向建立平衡，也可以由生成物逆向建立平衡。

所以很容易理解，1mol N₂和3mol H₂，与2mol NH₃，在温度、体积完全相同的密闭体系中，最后会形成一模一样的平衡体系。

那么在温度、体积完全相同的密闭体系中，由1mol N₂和3mol H₂形成的平衡体系，与由2mol NH₃形成的平衡体系，互为等效平衡体系。

同样，在温度、体积完全相同的密闭体系中，下面这两个体系与上面的两个体系，一起都为等效平衡体系。

2、形成等效平衡的两个体系有什么特点

(1)在温度、体积完全相同的密闭体系中，若起始物质的种类和物质的量等效相同，自然会形成等效平衡体系。

等效相同的含义是，如上例，四个体系中都等效于放入了1mol N₂和3mol H₂。

(2)达到平衡后，体系中的物质种类相同，所有组分的浓度相同，体积分数也相同。

3、为什么要强调在温度完全相同？

只有温度相同时，化学平衡常数才相同。平衡常数相同，体系各组分在平衡时的浓度才相同。温度不同是不可能形成等效平衡体系的。

二、除了等温度等体积的等效平衡体系外，还有哪些等效平衡体系？

1、等温度等压强等效平衡体系：

若两体系的体积不同，平衡时物质的种类相同，浓度也相同，这样的两个体系也是等效平衡体系。

但对于这样的两个体系而言，起始物质的物质的量是不会等效相等的。

所以，n倍体积的体系中，等效有n倍的物质，就会形成等效平衡体系。

所以，下面这四个体系都是等效平衡体系。

仔细琢磨各体系的数据之间的关系。

2、还有一种特殊的等效平衡体系：

反应前后气体分子总数相等的反应，在改变压强和体积时，平衡不移动。

它们在等温等体积体系中，平衡时物质的量可能不相等，浓度也可能不相等，但可以形成体积分数相等的相似体系。

三、等效平衡的应用——充气问题

1、在温度不变、固定体积的密闭空间中，充入一定量的N₂和H₂，达到平衡后，再充入与原来等量的的N₂和H₂，重新达到平衡后，N₂的转化率升高还是降低？

分析如下：

①和②是等效平衡，在①和②中N₂的转化率相同。

②到③是增大压强，平衡正向移动。③中N₂的转化率比②的高。

①到③就是再充入等量的反应物，与增大压强的效果相同。

所以结果是，N₂的转化率提高。

结论是，充气问题等效于增大压强。

但注意的是，如果在体系中只充入N₂或H₂，则不是充气问题。必须是以原来的比例充入对应的物质。

2、在温度不变、固定体积的密闭空间中，加入一定量的C和水蒸汽，发生反应C＋H₂O(g)⇌ CO＋H₂，加入达到平衡后，再充入少量的水蒸汽，重新达到平衡，则水蒸汽的转化率会升高还是降低？

这也是等效平衡的应用问题。C固体，没有浓度。充入水蒸汽，就相当于等比例充入反应物气体，用增压来分析。分析结果为，水蒸汽的转化率降低。

【练习】

1、等温等体积体系中2NO＋O₂⇌ 2NO₂，初始加入NO和O₂的物质的量分别为3mol，1mol。下列等温等体积体系和它是等效平衡体系的是                   。

①2mol NO₂，②2mol NO₂、1mol O₂，③2mol NO₂、1mol NO，④2mol NO、0.5mol O₂、1mol NO₂。

2、等温等压体系中N₂＋3H₂⇌ 2NH₃，初始加入N₂和H₂的物质的量分别为1mol，4mol。下列等温等体积体系和它是等效平衡体系的是               。

①2mol NH₃，②2mol N₂、8mol H₂，③4mol NH₃、2mol H₂④0.4mol N₂、1.9mol H₂、0.6mol NH₃。⑤Xmol N₂、5xmolH₂、2xmolNH₃。

3、恒温恒容体系中2SO₃(g)⇌ 2SO₂＋O₂，加入SO₃达到平衡，SO₃的转化率为a。再加入一定量的SO₃，达到平衡，SO₃的转化率为b。问a和b谁大？

4、恒温恒容体系中2CO＋O₂⇌2CO₂(g)，加入一定比例的CO和O₂达到平衡，再加入相同比例的CO和O₂，重新达到平衡后，CO的转化率增大还是减小？

【练习答案】

1、③④。

2、②③④⑤。

3、a大。

4、增大。