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等效平衡问题第1页，本讲稿共17页 在在一定条件一定条件下，下，可逆反应只要起始浓度可逆反应只要起始浓度相当相当，则达到平，则达到平衡后，任何相同组分的体积衡后，任何相同组分的体积分数分数(或物质的量分数或物质的量分数)均相同，均相同，这样的化学平衡互称这样的化学平衡互称等效平衡等效平衡。定温、定容或定温、定容或定温、定压定温、定压1 1等效平衡的含义等效平衡的含义转化成同一边的物质，转化成同一边的物质，相等相等或或成比例成比例第2页，本讲稿共17页 I类：对于一般的可逆反应，通过化学计量数比换算成同一边物质的物质的量类：对于一般的可逆反应，通过化学计量数比换算成同一边物质的物质的量与原平衡与原平衡相同相同，则二平衡等效（等同）。，则二平衡等效（等同）。2 2等效平衡的分类等效平衡的分类类：类：m+m=p+q，通过化学计量数比换算成同一边物质的物质的量通过化学计量数比换算成同一边物质的物质的量的的比例比例与原平衡相同，与原平衡相同，则二平衡等效。则二平衡等效。类：换算成平衡式同一边物质的物质的量与原平衡类：换算成平衡式同一边物质的物质的量与原平衡比例相同比例相同，则达平衡后，则达平衡后与原平衡等效。与原平衡等效。(2)定定T、定、定p下下(1)定温定温(T)、定容、定容(V)mA（气）（气）+nB（气）（气）pC（气）（气）+qD(气）气）例例1 1：例例2 2：例例3 3：例例4 4：例例5 5：第3页，本讲稿共17页例例1.在一个固定容积的密闭容器中，加入在一个固定容积的密闭容器中，加入2molA和和1molB，发生反，发生反应应，达到，达到平衡时，平衡时，C的浓度为的浓度为cmol/L，若维持容器的容积和温度，若维持容器的容积和温度不变，按下列不变，按下列4种配比作为起始物质，达到平衡时，种配比作为起始物质，达到平衡时，C的浓度仍为的浓度仍为cmol/L的是（的是（）。）。A、4molA+2molBB、2molA+1molB+3molC+1molDC、3molC+1molD+1molBD、3molC+1molDE、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD第4页，本讲稿共17页例例2：在恒容的密闭容器中充入：在恒容的密闭容器中充入2molA和和1molB的气体后发生反应的气体后发生反应2A（g）+B（g）xC（g）,达到平衡后，达到平衡后，C的体积分数为的体积分数为m%。若维持容器容积和温。若维持容器容积和温度不变，按度不变，按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为起始物质的量，达到平衡后，为起始物质的量，达到平衡后，C的体积分的体积分数仍为数仍为m%。则。则x的值可能为（）的值可能为（）A、1B、2C、3D、4第5页，本讲稿共17页例例3：在等温、等容条件下有下列反应：在等温、等容条件下有下列反应：2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡：现分别从两条途径建立平衡：、A和和B的起始浓度均为的起始浓度均为2mol/L；、C和和D的起始浓度分别为的起始浓度分别为2mol/L和和6mol/L。下列叙述正确的是（）。下列叙述正确的是（）A、和和两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同B、和和两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同C、达平衡时，、达平衡时，途径的反应速率等于途径的反应速率等于途径的反应速率途径的反应速率D、达平衡时，、达平衡时，途径混合气体密度为途径混合气体密度为途径混合气体密度的途径混合气体密度的1/2第6页，本讲稿共17页例例4：在一定温度、压强下，在容积可变的：在一定温度、压强下，在容积可变的密闭容器内充有密闭容器内充有1molA和和1molB，此时容积，此时容积为为VL，保持恒温恒压，使反应：，保持恒温恒压，使反应：A(g)+B(g)C(g)达到平衡时，达到平衡时，C的体积分数的体积分数为为40%，试回答下列问题：，试回答下列问题：欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入密闭容器内充入2molA和和2molB，则反应达，则反应达到平衡时容器的容积为到平衡时容器的容积为，C的体的体积分数为积分数为。第7页，本讲稿共17页例例5：在恒温恒压条件下，向可变的密闭容：在恒温恒压条件下，向可变的密闭容器中充入器中充入3LA和和2LB发生如下反应发生如下反应3A（g）+2B（g）xC（g）+yD（g）,达到平衡时达到平衡时C的体积分数为的体积分数为m%。若维持温。若维持温度不变，将度不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为的体积分数仍为m%。则。则x、y的值可能为（的值可能为（）A、x=3、y=1B、x=4、y=1C、x=5、y=1D、x=2、y=3第8页，本讲稿共17页三、等效平衡的解题思路三、等效平衡的解题思路1、步骤、步骤2、起始浓度相当的判断、起始浓度相当的判断（1）同）同T同同V下下A、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说：、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说：B、对于反应前后气体体积没有变化的反应来说：对于反应前后气体体积没有变化的反应来说：（2）同）同T同同P（即体积可变化）下（即体积可变化）下等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料相同等效转化后，投料相同。（1）进行等效转化；（）进行等效转化；（2）判断起始浓度是否相当）判断起始浓度是否相当第9页，本讲稿共17页小结：小结：有效平衡也可分为两种情况：有效平衡也可分为两种情况：1、对于任何可逆反应，不管两边气体、对于任何可逆反应，不管两边气体系数和是否相等，换算后，物质的量与系数和是否相等，换算后，物质的量与原投料原投料相同相同，则二平衡等同（也等效）。，则二平衡等同（也等效）。2、对于反应前后气体体积不变的可逆、对于反应前后气体体积不变的可逆反应（气体系数和相等），在定温、定反应（气体系数和相等），在定温、定容或定温、定压条件下，换算后与原投容或定温、定压条件下，换算后与原投料成料成比例比例则二平效（不一定等同衡等）。则二平效（不一定等同衡等）。第10页，本讲稿共17页1:在一定温度下，把在一定温度下，把2molSO2和和1mo1O2通入一个一定容积的密闭容通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：器里，发生如下反应：2SO2+O22SO3，一段时间后达到化学平，一段时间后达到化学平衡状态。衡状态。现保持温度不变，令现保持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的分别代表初始加入的SO2、O2和和SO3的物的物质的量质的量(mol)。如。如a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：请填写下列空白：(1)若若a=0，b=0，则，则c=。(2)若若a=0.5，则，则b=和和C=。(3)a、b、c必须满足的一般条件是必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示，请用两个方程式表示，其中一个只含其中一个只含a和和c，另一个只含，另一个只含b和和c)：、。2 20.250.251.51.5a+c=2a+c=22b+c=22b+c=2四、等效平衡的应用四、等效平衡的应用第11页，本讲稿共17页在密闭容器中进行如下反应：在密闭容器中进行如下反应：N N2 23H3H2 2 2NH 2NH3 3Q Q，若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的，若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2 2倍，倍，则产生的结果是（则产生的结果是（）(1)(1)平衡不发生移动平衡不发生移动(2)(2)平衡沿着正反应方向移动平衡沿着正反应方向移动(3)(3)平衡沿着逆反应方向移动平衡沿着逆反应方向移动(4)NH(4)NH3 3的质量分数增加的质量分数增加(5)(5)正逆反应速率都增大正逆反应速率都增大A A(1)(5)(1)(5)B B(1)(2)(5)(1)(2)(5)C C(3)(5)(3)(5)D D(2)(4)(5)(2)(4)(5)应用应用2 2：第12页，本讲稿共17页将将1mol SO1mol SO2和和1mol O1mol O2通入密闭容器中，通入密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡，平衡体系在一定条件下反应达到平衡，平衡体系中有中有SOSO3 0.3mol 0.3mol，此时若移走，此时若移走0.5mol O0.5mol O2和和0.5 mol SO0.5 mol SO2，则反应达到新平衡时，则反应达到新平衡时SOSO3的的物质的量为物质的量为()()A A 0.3mol 0.3mol B B 0.15mol 0.15mol C C 小于小于0.15mol0.15mol D D 大于大于0.15mol0.15mol，小，小于于0.3mol 0.3mol 应用应用3 3：第13页，本讲稿共17页某温度下，在一容积可变的容器中，反应某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A2A（g g）+B+B（g g）2C 2C（g g）达到平衡时，）达到平衡时，A A、B B和和C C的物质的物质的量分别为的量分别为4mol4mol、2 mol2 mol和和4 mol4 mol。保持温度和压强不变，。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（移的是（）A A均减半均减半 B B均加倍均加倍 C C均增加均增加1 mol 1 mol D D均减少均减少1 mol 1 mol 应用应用4 4：第14页，本讲稿共17页在一个盛有催化剂的容积可变的密闭容器中，保持一定温度在一个盛有催化剂的容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应，和压强，进行以下反应，N2(气气)+3H2(气气)2NH3(气气)，已知加入，已知加入1molN2和和4molH2时，时，达到平衡后生成达到平衡后生成amolNH3，在相同条件下，且保持平衡时各，在相同条件下，且保持平衡时各组分的百分含量不变，填写表中空白：组分的百分含量不变，填写表中空白：1.5a00.52(n-4m)(n-3m)a应用应用5 5：第15页，本讲稿共17页（一）恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：（一）恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A(g)+B(g)C(g)A(g)+B(g)C(g)应用应用6 6：（1 1）若开始时放入）若开始时放入1molA+1molB1molA+1molB，到达平衡后，生成，到达平衡后，生成amolCamolC，这时，这时A A的物质的的物质的量为量为_mol_mol。（二）若维持温度不变，在一个与（一）反应前起始体积相同，且容（二）若维持温度不变，在一个与（一）反应前起始体积相同，且容积固定的容器中发生上述反应。积固定的容器中发生上述反应。（5 5）开始时放入）开始时放入1molA1molA和和1molB1molB到达平衡后生成到达平衡后生成bmolCbmolC。将。将b b与（与（1 1）小）小题中的题中的a a进行比较进行比较_（选填一个编号）。（选填一个编号）。（甲）（甲）a a b b （乙）（乙）a ab b（丙）（丙）a a b b （丁）不能比较（丁）不能比较a a和和b b的大小的大小作出此判断的理由是作出此判断的理由是_。（2 2）若开始时放入）若开始时放入3molA3molA和和3molB3molB，到达平衡后，生成，到达平衡后，生成C C的物质的量为的物质的量为_mol_mol。（3 3）若开始时放入）若开始时放入xmolAxmolA，2molB2molB和和1molC1molC，到达平衡后，到达平衡后，A A和和C C的物质的量分别为的物质的量分别为ymolymol和和3amol3amol，则，则x=_molx=_mol，y=_moly=_mol。平衡时，。平衡时，B B的物质的量的物质的量 （选填一个编号）。（选填一个编号）。（甲）大于（甲）大于2mol 2mol （乙）等于（乙）等于2mol2mol （丙）小于（丙）小于2mol 2mol （丁）可能大于、等于或小于（丁）可能大于、等于或小于2mol2mol（4 4）若在（）若在（3 3）的平衡混合物中再加入）的平衡混合物中再加入3molC3molC，待再次达到平衡后，待再次达到平衡后，C C的物质的量的物质的量分数是分数是_。第16页，本讲稿共17页在相同容积的在相同容积的4个密闭器中进行同一种可逆反应，个密闭器中进行同一种可逆反应，2A(g)+B(g)3C(g)+2D(g)，起始时，起始时4个容器所盛个容器所盛A、B的量如下表所示各容器所的量如下表所示各容器所盛物质的量盛物质的量容器容器甲甲乙乙丙丙丁丁A A2 mol2 mol1 mol1 mol2 mol2 mol1 mol1 molB B1 mol1 mol1 mol1 mol2 mol2 mol2mol2mol在相同温度下，建立平衡时，在相同温度下，建立平衡时，4个容器中个容器中A或或B的转化率的大小关系的转化率的大小关系是（是（）AA的转化率为：甲的转化率为：甲丙丙乙乙丁丁BA的转化率为：甲的转化率为：甲乙乙丙丙丙丙乙乙丁丁DB的转化率为：丁的转化率为：丁乙乙丙丙甲甲应用应用7 7：第17页，本讲稿共17页