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1、等效平衡计算第一页,本课件共有10页四、等效平衡四、等效平衡在一定条件下在一定条件下(定温、定容或定温、定压定温、定容或定温、定压),对同一可逆反应,只要起始时加入物质的物对同一可逆反应,只要起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同,这样的平衡称为等效平衡。平的含量相同,这样的平衡称为等效平衡。平衡有以下规律:衡有以下规律:(1)对于一般可逆反应,在定温定容条件下,对于一般可逆反应,在定温定容条件下,只改变起始时加入物质的物质的量,如通过只改变起始时加入物质的物质的量,如通过可逆的化学计量数比换算成同一半边的物质可逆的化学计量数比
2、换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。第二页,本课件共有10页例例1在在一一个个固固定定体体积积的的密密闭闭容容器器中中,加加入入2molA和和1molB,发生反应:,发生反应:2A(气气)+B(气气)3C(气气)+D(气气)达达到到平平衡衡时时,C的的浓浓度度为为Wmol/L,若若维维持持容容器器体体积积和和温温度度不不变变,按按下下列列四四种种配配比比作作为为起起始始物物质质,达达到到平平衡衡后后,C的的浓浓度度仍仍为为Wmol/L的是(的是()A.4molA+2molBB.2molA+1molB+3molC+1molDC.3mol
3、C+1molD+1molBD.3molC+1molDD第三页,本课件共有10页 练习题:练习题:在一定的温度下,把在一定的温度下,把2mol的的SO2和和1mol的氧气通入一密闭容器中,发生如下反应:的氧气通入一密闭容器中,发生如下反应:2SO2+O2 2SO3,当此反应进行到一定程度时,反应混,当此反应进行到一定程度时,反应混合物处于平衡状态。现在该容器的温度和体积不变,令合物处于平衡状态。现在该容器的温度和体积不变,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的物质的量的物质的量(mol),如果),如果a、b、c取不同的值,必须满足一定的关取不同的值,必须满足一定
4、的关系才可以保证在达到平衡时,反应混合物中三种气体的系才可以保证在达到平衡时,反应混合物中三种气体的体积分数仍和上述平衡时的完全相同。请填空:体积分数仍和上述平衡时的完全相同。请填空:1、若、若a=0,b=0,则,则c=;2、若、若a=0.5,则,则b=,c=。3、a、b、c取值必须满足的一般条件是取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含(请用两个方程式表示,其中一个只含a和和c,另一个只含,另一个只含b和和c).第四页,本课件共有10页(2)在定温定容情况下,对于反应前后气体在定温定容情况下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物分子数不变的可逆反应,只要反应物(
5、或生或生成物成物)的物质的量的比值与原平衡相同,两的物质的量的比值与原平衡相同,两平衡等效。平衡等效。(3)在定温定压下,改变起始时加人物质的物质在定温定压下,改变起始时加人物质的物质的量,只要按化学计量数换算成同一半边的物质的量,只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效平衡等效。第五页,本课件共有10页例例2在一个加定体积的密闭容器中,保持一定温度,在一个加定体积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应:进行以下反应:H2(气气)+Br2(气气)2HBr(气气)已已知加入知加入1摩摩H2和和2摩摩Br2时
6、,达到平衡后生成时,达到平衡后生成a摩摩HBr(见下(见下表表“已知已知”项)。在相同条件下,仍保持平衡时各组分的百项)。在相同条件下,仍保持平衡时各组分的百分含量不变,对下列编号(分含量不变,对下列编号(1)(3)的状态,填写表中的)的状态,填写表中的空白:空白:编号编号起始状态(起始状态(mol)平衡时平衡时HBr的的物质的量物质的量(mol)H2Br2HBr已知已知120a24010.5amn(n2m)2a0 0.52(n-2m)(n-m)a 第六页,本课件共有10页解:解:H2(气气)+Br2(气气)2HBr(气气)初始:初始:120平衡:平衡:a 初始:初始:2 4 0 平衡:平衡:
7、初始:初始:1 平衡:平衡:0.5a2a初始:初始:0.5 1 0 0.5-0.5=0 1-0.5=0.5 第七页,本课件共有10页解:解:H2(气气)+Br2(气气)2HBr(气气)初始:初始:120平衡:平衡:a初始:初始:mn(n2m)x初始:初始:m+0.5x n+0.5x 0 由于(由于(m+0.5x):():(n+0.5x)=1:22m+x=n+0.5x ;0.5x=n-2m x=2(n-2m);m+0.5x=m+n-2m=n-m所以所以HBr的平衡浓度为(的平衡浓度为(n-m)a=2(n-2m)第八页,本课件共有10页练习练习1.某温度下,向某密闭容器中加入某温度下,向某密闭容器
8、中加入1molN2和和3molH2,使使之反应合成之反应合成NH3,平衡后测得,平衡后测得NH3的体积分数为的体积分数为m。若。若T不变,不变,只改变起始加入量,使之反应平衡后只改变起始加入量,使之反应平衡后NH3的体积分数仍为的体积分数仍为m,若若N2、H2、NH3的加入量用的加入量用X、Y、Z表示应满足:表示应满足:(1)恒定)恒定T、V:1若若X=0,Y=0,则,则Z=-。2若若X=0.75,Y=-,Z=-。3X、Y、Z应满足的一般条件是应满足的一般条件是-。(2)恒定)恒定T、P:1若若X=0、Y=0,则,则Z-。2若若X=0.75,则则Y-,Z-。3X、Y、Z应满足的一般条件是应满足
9、的一般条件是-第九页,本课件共有10页2在一固定容积的密闭容器中,保持一定条件下进在一固定容积的密闭容器中,保持一定条件下进行以下反应:行以下反应:X(气)(气)2Y(气)(气)3Z(气),已(气),已知加入知加入1molX和和3molY,达到平衡后,生成,达到平衡后,生成amolZ。(1)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2molX和和6molY,达到平衡后,达到平衡后,Z的物质的量为的物质的量为_。(2)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2molX和和8molY,若要求在反应混合气体中,若要求在反应混合气体中Z体积体积分数不变,则还需加入分数不变,则还需加入_molZ。(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入0.5molX,则需加入,则需加入_molY,_molZ,才能使,才能使平衡时平衡时Z为为0.9amol。第十页,本课件共有10页
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