化学：高三复习教案《化学反应速率和化学平衡》(详细解析)(23页).doc

-化学：高三复习教案化学反应速率和化学平衡(详细解析)-第 23 页化学反应速率和化学平衡【考试大纲要求】1了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的涵义。掌握化学平衡与反应速率之间的内在联系。2理解勒沙特列原理的涵义。掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。3能够通过对图形、图表的观察，获取有关的感性知识和印象，并对这些感性知识进行初步加工和记忆。【知识规律总结】化学反应速率概念：用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。1表示方法：v=c/t2单位:mol/(L·s);mol/(L·min);mol/L·H。3相互关系：4NH3+5O24NO+6H2O（g）v(NH3)v(O2)v(NO)v(H2O)=4546影响化学反应速率的因素1内因：反应物本身的性质（如：硫在空气中和在氧气中燃烧的速率明显不同）。2外内：（1）浓度：浓度越大，分子之间距离越短，分子之间碰撞机会增大，发生化学反应的几率加大，化学反应速率就快；因此，化学反应速率与浓度有密切的关系，浓度越大，化学反应速率越快。增大反应物的浓度，正反应速率加快。（2）温度：温度越高，反应速率越快（正逆反应速率都加快）。（3）压强：对于有气体参与的化学反应，通过改变容器体积而使压强变化的情况：PV=nRT, P=CRT。压强增大，浓度增大（反应物和生成物的浓度都增大，正逆反应速率都增大，相反，亦然）。（4）催化剂：改变化学反应速率（对于可逆的反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率）。化学平衡的概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组在成分的含量保持不变的状态叫做化学平衡。1“等”处于密闭体系的可逆反应，化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等。即v(正)=v(逆)0。这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。2“定”当一定条件下可逆反应一旦达平衡（可逆反应进行到最大的程度）状态时，在平衡体系的混合物中，各组成成分的含量（即反应物与生成物的物质的量，物质的量浓度，质量分数，体积分数等）保持一定而不变（即不随时间的改变而改变）。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。3“动”指定化学反应已达化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，且正反应速率等于逆反应速率，所以化学平衡状态是动态平衡状态。4“变”任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的（与浓度、压强、温度等有关）。而与达平衡的过程无关（化学平衡状态既可从正反应方向开始达平衡，也可以从逆反应方向开始达平衡）。化学平衡的移动勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。具体见表6-1。表6-1 外界条件对化学平衡的影响改变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动结果增大反应物浓度向正反应方向移动反应物浓度减小，但比原来大减小反应物浓度向逆反应方向移动反应物浓度增大，但比原来小增大生成物浓度向逆反应方向移动生成物浓度减小，但比原来大减小生成物浓度向正反应方向移动生成物浓度增大，但比原来小增大体系压强向气体体积减小的反应方向移动体系压强减小，但比原来大减小体系压强向气体体积增大的反应方向移动体系压强增大，但比原来小升高温度向吸热反应方向移动体系温度降低，但比原来高降低温度向放热反应方向移动体系温度升高，但比原来低影响化学平衡的条件1浓度对化学平衡的影响在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度，或减小生成物的浓度，都可以使平衡向着正反应方向移动；增大生成物的浓度，或减小反应物的浓度，都可以使平衡向着逆反应方向移动。2压强对化学平衡的影响在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。应特别注意，在有些可逆反应里，反应前后气态物质的总体积没有变化，如H2（气）+I2（气）2HI（气）1体积 1体积 2体积在这种情况下，增大或减小压强都不能使化学平衡移动。还应注意，改变压强对固态物质或液态物质的体积几乎不影响。因此平衡混合物都是固体或液体时，改变压强不能使化学平衡移动。3温度对于化学平衡的影响在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。4催化剂对化学平衡的影响使用催化剂不影响化学平衡的移动。由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂可影响可逆反应达平衡的时间。【思维技巧点拨】解题一般方法：1牢固掌握有关的概念与原理，尤其要注意外界条件的改变对一个可逆反应来讲，正逆反应速率如何变化，化学平衡如何移动，在速度-时间图、转化率-时间图、反应物的含量-浓度图等上如何体现。要能够画出有关的变化图象。2对于化学反应速率的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：（1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。（2）看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物一般生成物多数以原点为起点。（3）抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v（吸）>v(放)，在速率-时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增，增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。（4）注意终点。例如在浓度-时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。3对于化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：（1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒沙特列原理挂钩。（2）紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。（3）看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。（4）看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。（5）先拐先平。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。（6）定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。例1 下图、分别代表反应、，则Y轴是指N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);H=-QH2(g)+I2(g) 2HI(g); H=+QCO(g)+2H2(g) CH3OH(g); H=-Q2SO3(g)2 2SO2(g)+O2(g); H=+QA平衡混合气中一种生成物的百分含量B平衡混合气中一种反应物的百分含量C平衡混合气中一种生成物的转化率D平衡混合气中一种反应物的转化率解析 该题要求能够运用勒沙特列原理迅速逆向思维，当压强增大时，的平衡均右移，而曲线为增大趋势，（A）、（D）符合题意；所对应的曲线无变化，平衡不移动故与该题的解无关；在增大压强时平衡逆向移动，曲线为减小趋势，（A）、（D）符合题意。所以，答案为AD。例2 由可逆反应测绘出图象如下图，纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量，下列对该反应的判断正确的是解析 定一议二。温度不变时，增大压强，生成物的百分含量降低，说明平衡逆向移动，逆向为体积缩小方向，而题中未给出具体的可逆反应，但是可以确定生成物中一定有气体；压强不变时，升高温度，生成物的百分含量增大，说明平衡正向移动，正向为吸热反应；所以答案为BD。【能力突破训练】1如下图所示，反应：X（气）+3Y（气）2Z（气）+热量，在不同温度、不同压强（P1>P2）下，达到平衡时，混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为（ ）第2题图第3题图2对达到平衡的可逆反应X+Y W+Z，增大压强则正、逆反应速度（v）的变化如下图，分书馆析可知X，Y，Z，W的聚集状态可能是（ ）AZ，W为气体，X，Y中之一为气体BZ，W中之一为气体，X，Y为非气体CX，Y，Z皆为气体，W为非气体DX，Y为气体，Z，W中之一为气体3反应mA(固)+nB(气) eC(气)+fD(气)，反应过程中，当其它条件不变时，C的百分含量（C%）与温度（T）和压强（P）的关系如下图，下列叙述正确的是（ ）A.达到平衡后，加入催化剂则C%增大 B达到平衡后，若升温，平衡左移C化学方程式中n>e+f D达到平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动4反应aA(g)+bB(g) cC(g);H=-Q，生成物C的质量分数与压强P和温度的关系如下图，方程式中的系数和Q值符合图象的是（ ）Aa+b<c Q>0 B.a+b>c Q<0 C.a+b<c Q<0 D.a+b=c Q>05某可逆反应L（s）+G(g) 3R(g); H>0，右图表示外界条件温度、压强的变化对上述反应的影响。试判断图中y轴可以表示（ ）A平衡混合气中R的质量分数B达到平衡时G的转化率C平衡混合气中G的质量分数D达到平衡时L的转化率6下图中表示外界条件（T、P）的变化对下列反应的影响：L（固）+G（气）2R（气）；H>0，y轴表示的是（ ）A平衡时，混合气中R的百分含量B平衡时，混合气中G的百分含量CG的转化率DL的转化率7在可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g);H<0中m、n、p为系数，且m+n>p。分析下列各图，在平衡体系中A的质量分数与温度t、压强P关系正确的是（ ）8在密闭容器中进行下列反应：M（气）+N（气）R（气）+2L此反应符合下面图象，下列叙述正确的是（ ）A正反应吸热，L是气体B正反应吸热，L是固体C正反应放热，L是气体D正反应放热，L是固体或液体9一定条件下，将X和Y两种物质按不同比例放入密闭容器中，反应达到平衡后，测得X、Y转化率与起始时两种物质的量之比n(X)/n(Y)的关系如下图，则X和Y反应的方程式可表示为（ ）AX+3Y 2Z B.3X+Y 2ZC3X+2Y Z D.2X+3Y 2Z10A%为气态反应物在平衡体系中的百分含量，符合曲线的反应是AN2（气）+3H2（气）2NH3（气）；H<0BC（固）+CO2（气）2CO（气）；H>0CN2（气）+O2（气）2NO（气）；H>0第11题图DCaCO3(固) CaO(固)+CO2（气）；H>011下图表示800时，A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况，t是达到平衡状态的时间。试回答：（1）该反应的反应物是_。（2）该反应的化学方程式为_。（3）达到平衡状态的所需时间是2min，A物质的平均反应速率为_。12可逆反应：aA(气)+bB(气) cC(气)+dD(气)；H=Q试根据图回答：（1）压强P1比P2_（填大、小）（2）体积（a+b）比（c+d）_（填大、小）（3）温度t1比t2_（填高、低）（4）Q值是_（填正、负）13在容积不同的密闭容器内，分别充入同量的N2和H2，在不同温度下，任其发生反应N2+3H2 2NH3，并分别在t秒时测定其中NH3的体积分数，绘图如下：（1）A，B，C，D，E五点中，尚未达到化学平衡状态的点是_。（2）此可逆反应的正反应是_反应。（放热、吸热）（3）AC段的曲线是增函数，CE段曲线是减函数，试从反应速率和平衡角度说明理由。_14已知2NO2 N2O4+Q。将NO2充入容易导热的材料制成的容器a和b中进行反应。a的容积保持不变，b的上盖可随容器内气体压强的改变而上下移动，以保持容器内外压强相等。当同温同压时，将等量的NO2充入“起始态”体积相同的容器a、b中，反应同时开始。（1）反应开始时，a与b中生成N2O4的速率va_vb。（2）反应过程中两容器里生成N2O4的速率是va_vb。（3）达到平衡时，a与b中NO2转化为N2O4的百分数（A）相比较，则是Aa_Ab。参考答案11.(1)A (2)2A B+3C (3)0.4mol/(L·min) 12.(1)小 （2）小 （3）高 （4）正13.(1)A、B （2）放热 （3）AC：反应开始v正>v逆，反应向右进行生成NH3。CE：已达平衡，升温使平衡左移，NH3%变小 14.(1)=;(2)<(3)<等效平衡利用等效平衡解题就是利用与某一平衡等效的相同平衡或(姑且叫)相似平衡进行解题的一种思维方式和解题方法。对于一个可逆反应，两个具有不同初始量而具有相同平衡状态的体系是等效的，可以相互替换。因此，建立一个等效的中间平衡体系(相同平衡)来代替已知的平衡体系，可使复杂的问题易于解决。如果所给反应是一个反应前后气态物质总体积不变的反应，压强增大或减小不能使化学平衡移动。当反应物的两组初始量是倍数关系，则对应的变化量及平衡量也是倍数关系。我们姑且把它叫做相似平衡。由此可引出相似平衡的相似原理。两个平衡状态如果相似，则应符合相似平衡原理(或相似原理)。相似平衡原理：对于两个相似平衡，各对应物质的平衡量的比值应相等。或任一物质平衡时物质的量(或体积)百分含量相同。若存在下面两个相似平衡：mA(g)nB(g) pC(g) qD(g) mA(g) nB(g) pC(g) qD(g) a1 b1 c1 d1 a2 b2 c2 d2 x1 y1 z1 w1 x2 y2 z2 w2则：以下问题即是用等效平衡(相同平衡或相似平衡)来解题的。 例1在一个固定不变的容器中，保持一定温度，进行以下反应： H2(g)Br2(g) 2HBr(g)已知加入1 mol H2和2 mol Br2时，达到平衡后生成a mol HBr(见下表“已知”项)， 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(1)(3)的状态，填写表中的空白：(1996年国家调研试题)编 号起 始 状 态 ( mol )平衡时HBr的物质的量 ( mol )H2Br2HBr已 知120a (1)240 (2)1a (3)mn (n2m)解析：本题考查学生对化学平衡概念和勒沙特列原理的理解及应用。本题给定的反应H2(g)Br2(g) 2HBr(g)，是一个反应前后气态物质总体积不变的反应，压强增大或减小不能使化学平衡移动。状态(1)中H2和Br2的起始物质的量都是已知状态的2倍，因此平衡时HBr物质的量也应是已知状态的2倍，故平衡时HBr物质的量为2a mol，这一结果也可由以下计算得到：“(已知)”(初始态) H2(g) Br2(g) 2HBr(g) n0(mol) 1 2 0 n变(mol) 0.5a 0.5a a n平(mol) 10.5a 20.5a a H2(g) Br2(g) 2HBr(g)状态(1) n0(mol) 2 4 0 n变(mol) 0.5x 0.5x x n平(mol) 20.5x 40.5x x 由于“已知”状态与状态(1)的平衡状态相似，即反应混合物中各组成成分的百分含量不变，故平衡有：(10.5a)( 20.5a)a(20.5x)(40.5x)x利用任意两种物质的物质的量之比例如(10.5a)a(20.5x)x即可解得状态(1)平衡时HBr物质的量x2a mol。对于状态(2)，给出了平衡时HBr为0.5a mol，即为“已知”状态时的，故可推知起始状态时H2、Br2分别为0.5 mol和1 mol，设为状态(2¢)。状态(2)给出起始时HBr为1 mol，相当于H2 0.5 mol，Br2 0.5 mol和HBr 0 mol。若起始相同时加入Br2 0.5 mol和(H2为0 mol)，则其起始状态即与上述状态(2¢)相同，平衡时HBr为0.5a mol。故对状态(2)，H2应为0 mol，Br2应0.5 mol。 对于(2) H2(g) Br2(g) 2HBr(g) 0 0.5 0 ( 0.5 0.5 1 ) 0.5a (2¢) H2(g) Br2(g) 2HBr(g) 0.5 1 0 0.5a故对状态(2)，H2应为0 mol，Br2应为0.5 mol。状态(3)是由(1)和(2)进而推广的一种普遍情况。由以上的讨论可知，当起始状态的H2Br212，且HBr为0时，平衡后各组分的百分含量即与“已知”状态相似。据此可进行如下计算：现设状态(3)起始时HBr的物质的量为x，平衡时HBr的物质的量为y，则状态(3)起始时相当于H2为(m0.5x) mol，Br2为(n0.5x) mol，HBr为0 mol，故有 H2(g) Br2(g) 2HBr(g) n0(mol) m0.5x n0.5x 0 ( 0.5x 0.5x x ) y故有(m0.5x)(n0.5x)12，可解得：x2(n2m) mol H2(g) Br2(g) 2HBr(g) n0(mol) m0.5x n0.5x 0 n变(mol) 0.5y 0.5y y n平(mol) m0.5x0.5y n0.5x0.5y y 平衡时与已知状态比较，应有：(m0.5x0.5y)(10.5a)ya 以x2(n2m) mol代入，可解得y(nm)a mol。故状态(3)起始时HBr应为2(n2m) mol，平衡时HBr应为(nm)a mol。 答案：编 号起 始 状 态 ( mol )平衡时HBr的物质的量 ( mol )H2Br2HBr已 知 (1)4 (2)0 (3)2(n2m)(nm)a例2将1 mol SO2和1 mol O2通入一体积不变的密闭容器中，在一定温度和催化剂作用下，反应达到平衡，SO3为0.3 mol。此时若移走0.5 mol O2和0.5 mol SO2，则反应达到新的平衡时，SO3的物质的量是 ( C ) mol B. 0.15 mol C. 小于0.15 mol D. 大于0.15 mol，小于0.3 mol 解析：依题意可得出如下平衡模式： (1) 2SO2 O2 2SO3 (3) 2SO2 O2 2SO3 n 0 (mol) 1 1 0 0.5 0.5 0 n变 (mol) 0.3 0.15 n平 (mol) 0.7 0.85 0.3 (2) 2SO2 O2 2SO3 n 0 ( 0.3 0.15 0 ) 由上述模式可知，(2)和(3)是等效平衡，由(1)和(3)的初始量可知，在相同条件下，新平衡的SO3物质的量应为0.15 mol，但由于抽走了部分SO2和O2，相当于减小体积压强，平衡左移，故SO3的量应小于0.15 mol。例3一定温度下，将a mol PCl5通往一容积不变的密闭容器中达如下平衡：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)，此时平衡混合气体的压强为P1，再向容器中通入a mol PCl5，恒温下再度达到平衡后压强变为P2，则P1与P2的关系是 ( B )A. 2P1P2 B. 2P1P2 C. 2P1P2 D. P12P2解析：题意的变化过程如下图所示：是的等效平衡，由变为时，体积缩小一倍，可转化为压强增大一倍来考虑平衡移动。但由于增大压强，对此可逆反应来说，平衡向逆反应方向进行，因而增大的压强就会小于原压强的2倍。例4在温度和容积相等的条件下，有反应：2A(g)2B(g)C(g)3D(g)，现分别从两条途径建立平衡。. A、B起始浓度均为2 mol / L，.C、D的起始浓度分别为2 mol / L和6 mol / L。下列叙述正确的是 ( D )A. 、两途径最终达到平衡时，体系内各气体的物质的量分数不同B. 、两途径最终达到平衡时，体系内各气体的体积分数不同C. 达到平衡时，途径的uA等于途径的uAD. 达到平衡后，第途径混合气密度为第途径混合气密度的解析：本题宜用等效平衡方法进行判断。按照相同平衡的规律，的从正反应开始的反应物的初始浓度分别为4 mol / L，即可与之建立相同平衡状态。而此时所得反应物的初始浓度是状态的反应物的初始浓度的2倍，因此，、所得平衡是相似平衡，符合相似原理。故A、B错。由于的浓度是的浓度的两倍，的反应速率当然比大。故C错。由于的质量是的质量的2倍，而体积相同，故D正确。例5在一定的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件以下反应：A(g)2B(g) 3C(g)已知加入1 mol A和3 mol B且达到平衡后，生成了a mol C。(1) 达到平衡时C在反应混合气中的体积分数是 (用字母a表示)；(2) 在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol A和6 mol B，达到平衡后，C的物质的量为 mol(用字母a表示)。此时C在反应混合物的百分含量(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3) 在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol A和8 mol B，若要求平衡后C在反应混合气中百分含量不变，则还应加入C mol。(4) 在同一容器中加n mol A和3n mol B，则平衡时C的物质的量为m mol。若改变实验条件，可以使C的物质的量在m 2m间变化，那么，n与m的关系是 (用字母n、m关系式表示)。解析：(1) A(g) 2B(g) 3C(g) 1 3 0 a a a ×100%25a % 1a 3a a 4 (3) A(g) 2B(g) 3C(g) 2 8 b x 2x 3x 2x 82x b3x ，3x根据相似原理：，b6另解：A(g) 2B(g) 3C(g) 2 8 3b 2b 82b 0 (等效)由初始量为13可得：3，b2，3b6(3) A(g) 2B(g) 3C(g) (假设A全部转化，C得最大值但实际上不可能) n 2n 3n C得最大值2m 3n2m，而B又为3n，故3n2m，n 答案： (1) (2) 2a；不变 (3) 6 (4) n相同平衡、相似平衡、等效平衡和等变平衡一、相同平衡相同平衡是指初始量不同而建立的平衡状态完全相同的平衡。求同平衡是指求建立相同平衡状态的计算问题，它是化学平衡计算的一类新题型。这类计算问题是从教材中的平衡定义引入得出的，其内容是：一定条件下的可逆反应，无论从正反应起，还是从逆反应起，还是从正、逆反应同时开始，只要条件不变，都可建立相同的平衡状态。对于这种相同平衡状态的规律是：1该类问题的标准态是：从正反应开始，反应物的初始量的数值为化学计量数(注意：不是化学计量数比！)。2从逆反应开始，生成物的初始量的数值为化学计量数时，可建立与上述标准态相同的平衡状态。3当从正、逆反应同时开始时，反应物之间、生成物之间、反应物和生成物的初始量具有如下的关系：反应物之间或生成物之间是化学计量数之比关系，某一反应物的初始量与化学计量数之比加上生成物的初始量与化学计量数之比等于1。如： mA(g)nB(g) pC(g) qD(g)(1) m n 0 0 (标准态)(2) 0 0 p q (从逆反应开始)(3) a b c d (从正、逆反应同时开始) am，bn ab = mn cd = pq 1，1， 1 ，1。一定条件下的可逆反应，当两组反应物的初始量是化学计量数之比的倍数时，可将反应式中各物质的化学计量数增大相应倍数，并以此作为标准态，这时也是相同平衡状态的计算问题。二、相似平衡我们知道，对于一可逆反应达到平衡状态后，反应物及生成物的三种量(初始量、变化量和平衡量)存在着一定的关系。(1) 反应物和生成物的变化量始终是化学计量数之比的关系。(2) 若果反应物的初始量是化学计量数之比关系，那么它们的变化量和平衡量都是化学计量数之比关系；若果反应物的初始量不是化学计量数之比关系，那么它们的平衡量也不是化学计量数之比关系。(生成物也相同)对于一可逆反应达到平衡状态后，反应物及生成物存在着几组不同的的初始量时，若是符合标准态时存在前述相同平衡的规律及关系。如果反应物的初始量不是化学计量数的倍数关系时，则存在以下关系：(1) 反应物及生成物的变化量始终是化学计量数关系。(2) 如果反应物的两组初始量是倍数关系，则对应的变化量及平衡量也是倍数关系。如果反应物的两组初始量不是倍数关系，则对应的平衡量也不会是倍数关系。(生成物也相同)如果所给反应是一个反应前后气态物质总体积不变的反应，压强增大或减小不能使化学平衡移动；成倍地增加反应物或生成物的量，平衡状态也不会改变。以上两种情况所涉及的某些平衡量间存在一定的对应关系。我们姑且把它叫做相似平衡。它们可能是相同平衡状态，但某些量存在倍数关系。如果两个化学平衡状态相似，则应符合相似平衡原理(简称相似原理)。相似平衡原理：对于两个相似平衡，各对应物质的平衡量的比值应相等。或任一物质平衡时物质的量(或体积)百分含量相同。若存在下面两个相似平衡：mA(g)nB(g) pC(g) qD(g) mA(g) nB(g) pC(g) qD(g) a1 b1 c1 d1 a2 b2 c2 d2 x1 y1 z1 w1 x2 y2 z2 w2则：一定条件下的可逆反应，当两组反应物的初始量成化学计量数比关系时，即可建立与标准态相似的平衡状态。对于2HI(g) H2(g)I2(g) 这类可逆反应，改变压强或同倍改变容器体积时，也可以得到相似平衡。如果反应物的初始量不是化学计量数关系，只要两组反应物的初始量成倍数关系，也可以建立相似平衡的关系。三、等效平衡等效平衡问题是指利用等效平衡(相同平衡或相似平衡)来进行的有关判断和计算问题，即利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态(相同平衡)进行有关问题的分析、判断，或利用相似平衡的相似原理进行有关量的计算。所以等效平衡也是一种思维分析方式和解题方法。这种方法往往用在相似平衡的计算中。由上叙述可知，相同平衡、相似平衡和等效平衡是不同的，相同平衡是指有关同一平衡状态的一类计算，相似平衡是指几个不同但有着比值关系的平衡的一类计算，而等效平衡则是利用平衡等效来解题的一种思维方式和解题方法。建立相同平衡或相似平衡与外界条件有关，一是恒温恒容，一是恒温恒压。在恒温、恒容下，对于象2X(g)Y(g)2Z(g)这种类型(反应前后气体的体积数不等)的平衡反应，只要能使各物质的初始物质的量分别相等，就可以建立相同平衡。两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等。而对于X(g)Y(g)2Z(g)这种类型(反应前后气体的体积数相等)的平衡反应，只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等；而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例。在恒温、恒压下，只要使各物质初始浓度相等即可建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中的正、逆反应速率、各组分平衡时的物质的量浓度、物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等；而两平衡中各组分平衡时的物质的量等对应成比例。四、等变平衡如果两反应物的初始量的数值之和为它们化学计量数之和，在相同条件下达到的平衡状态与标准态达到的平衡状态的某一反应物或某一生成物的百分含量相同，则这两种状态下反应物和生成物的变化量是相同的，这类问题叫等变平衡问题。等变平衡问题需要求的是两反应物的初始量之间的关系。这种问题可采用极限分析法或一般形式的推导。(如成都市00一诊29(3)的解法)如有下列可逆反应，且两组不同的初始量所建立的两种平衡状态存在等变平衡关系，则则这两种状态下反应物和生成物的变化量是相同的，并且存在以下的关系：mA(g) nB(g) pC(g)qD(g) a b c d x y z w (1) abmn，(2) 设xy，例：已知T、P kPa时，往容积可变的密闭容器中充入2 mol X和1 mol Y，此时容积为V L。保持恒温恒压，使反应：2X(g)Y(g)2Z(g) 达到平衡时，Z的体积分数为0.4。试回答下列有关问题：(1) 使温度和压强在上述条件下恒定不变，再往上述密闭容器内充入4 mol Z，则反应达到平衡时，容器的容积为 ，Z的体积分数为 。(2) 若另选一容积固定不变的密闭容器，仍控制温度为T，使4 mol X和2 mol Y