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会计学1第一页，共23页。一一. .等效等效(dn xio)(dn xio)平衡平衡1.定义：定义： 化学平衡的建立与反应途径无关，可逆反应在相化学平衡的建立与反应途径无关，可逆反应在相同状况下，不论从正反应开始还是从逆反应开始，或同状况下，不论从正反应开始还是从逆反应开始，或者正逆反应同时进行，只要初始时有关物质的量者正逆反应同时进行，只要初始时有关物质的量“相当相当”，它们，它们(t men)即可以达到相同平衡状态，称为即可以达到相同平衡状态，称为“等等效平衡效平衡”。此时，等效平衡中各物质的百分含量相等。此时，等效平衡中各物质的百分含量相等。第1页/共23页第二页，共23页。0（2）c (mol/L)01.002.00t (s)0.211.58H2或或I2HI从逆反应开始从逆反应开始建立平衡建立平衡t2t11.002.00t (s)（1） c (mol/L)0.211.58从正反应开始从正反应开始建立平衡建立平衡H2(g)+I2(g) 2HI(g)H2或或I2HI例析例析第2页/共23页第三页，共23页。 无论平衡从哪个方向建立，在判断时都可根无论平衡从哪个方向建立，在判断时都可根据题给条件和反应计量系数把生成物全部推算为据题给条件和反应计量系数把生成物全部推算为反应物或把反应物全部推算成生成物再与原平衡反应物或把反应物全部推算成生成物再与原平衡加入的物质的量相比较，若物质的量加入的物质的量相比较，若物质的量“相当相当(xingdng)”，则为等效平衡，推算式为：某反，则为等效平衡，推算式为：某反应物的物质的量应物的物质的量(mol)+变成生成物而消耗的该反变成生成物而消耗的该反应物的物质的量应物的物质的量(mol)原来该反应物的物质的量原来该反应物的物质的量(mol)2.等效平衡等效平衡(pnghng)的解法的解法 极值转换法极值转换法 第3页/共23页第四页，共23页。 2 1 0 0 0 2 1 0.5 1 2 1 2 1 1 1XX2SO2(g) + O2(g) 2SO3 (g)例例1 恒温恒温恒容恒容时，在时，在1L的密闭容器中：的密闭容器中：投料投料 (mol)投料投料 (mol)投料投料(mol)投料投料(mol)投料投料(mol)等效平衡等效平衡(pnghng) 实例分析：实例分析：第4页/共23页第五页，共23页。 1 1 0 0 0 20.5 0.5 1 1 1 1H2(g) + I2(g) 2HI(g)例例2 恒温恒温恒容恒容时，在时，在1L的密闭容器中：的密闭容器中：投料投料 (mol)投料投料 (mol)投料投料(mol)投料投料(mol)投料投料(mol) 2 1 1X第5页/共23页第六页，共23页。 2 1 0 1 0 21.5 0.5 1 2 0.5 2 3 1.5 1X例例3 恒温恒温恒压恒压时，在时，在1L的密闭容器中：的密闭容器中：H2(g) + I2(g) 2HI(g)投料投料 (mol)投料投料 (mol)投料投料 (mol)投料投料 (mol)投料投料 (mol)3 .5 2 0X第6页/共23页第七页，共23页。例例4 恒温恒温恒压恒压时，在时，在1L的密闭容器中：的密闭容器中：投料投料 (mol)投料投料 (mol)投料投料(mol)投料投料(mol)投料投料(mol)2SO2(g) + O2(g) 2SO3 (g) 2 2 0 0 1 2 0 0.5 1 2 2.5 1 2 2 1X第7页/共23页第八页，共23页。要点要点(yodin)归纳归纳二二.等效平衡等效平衡(pnghng)的分类的分类1.恒温恒温、恒容恒容时，只要反应物和生成物的量相当时，只要反应物和生成物的量相当 （反应物换算成生成物或生成物换算成反应（反应物换算成生成物或生成物换算成反应 物后与物后与原起始量原起始量相同相同）则为等效平衡。）则为等效平衡。第8页/共23页第九页，共23页。例例5在一在一定温定温度下，将度下，将2mol N2和和6mol H2充入固充入固定容定容积的密闭容器中，发生积的密闭容器中，发生N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡后，若保持温度不变，令，达到化学平衡后，若保持温度不变，令a、b、c分别为分别为N2、H2、NH3的物质的量，重新建的物质的量，重新建立平衡，混合物中个物质的量仍和上述平衡相同立平衡，混合物中个物质的量仍和上述平衡相同，请填空：，请填空： （1）若）若a=0，b=0，则，则c= 。 （2）若）若a=1， c =2，则，则 b =。 （3）若）若a、 b 、 c取值必须满足的一般条件为（取值必须满足的一般条件为（用两个式子表示，一个只含用两个式子表示，一个只含a和和c，一个只含，一个只含b和和c 、 。4 3a+c/2 = 2b+3c/2 = 6第9页/共23页第十页，共23页。变式变式练习练习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，发生 2A(g)B (g) 3C(g) +D(g) ，达到化学平衡时，达到化学平衡时，C的浓度为的浓度为pmol/L。若保持温度容积不变，改变起始物质的。若保持温度容积不变，改变起始物质的用量，达到平衡后，用量，达到平衡后，C的浓度仍为的浓度仍为pmol/L的是（的是（ ）。）。A.4molA+2molB B.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.3molC+1molD+1molA D.3molC+1molDBD第10页/共23页第十一页，共23页。变式变式练习练习2在一定温度下，把在一定温度下，把1 mol CO和和2 mol H2O通通入一个密闭容器中，发生如下反应：入一个密闭容器中，发生如下反应：CO(g) + H2O (g) CO2(g)+H2(g)，一定时间后达到平衡，此时，一定时间后达到平衡，此时，CO 的物质的量为的物质的量为nmol，若维持温度不变，改变起始加入，若维持温度不变，改变起始加入 物质的物质的量，平衡时物质的物质的量，平衡时CO物质的量仍为物质的量仍为nmol的的 是（是（ ）。）。A.1molCO 、2molH B. 0.2molCO、0.2molH、0.8molCO 、1.8molH2OC.1molCO、1molH2OD.1molCO 、1molH 、1molH2OBD第11页/共23页第十二页，共23页。2.恒温、恒容时，反应前后气体体积恒温、恒容时，反应前后气体体积(tj)不变（等计不变（等计量系数）的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物量系数）的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量比例与起始状态相等，则二平衡等效。质的量比例与起始状态相等，则二平衡等效。3.恒温、恒压时，改变起始加入量，只要恒温、恒压时，改变起始加入量，只要(zhyo)按按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的量之化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的量之比与原状态相同，则二平衡等效。比与原状态相同，则二平衡等效。第12页/共23页第十三页，共23页。例例6在在温度温度、压强压强不变时，将不变时，将1molN2和和4molH2充入一充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中，发生个装有催化剂容积可变的密闭容器中，发生:N2(g)3H2(g) 2NH3(g)， 达到化学平衡后生成达到化学平衡后生成a mol的的NH3，在相同温度和压强下，保持平衡时各组分，在相同温度和压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变，填表：的体积分数不变，填表： 已知已知 编号编号起始物质的量起始物质的量（mol）平衡时平衡时NH3的量的量 (mol)N2H2NH3140a1.5601 0.5a m n(n4m)1.5a00.52(n-4m)(n-3m)a第13页/共23页第十四页，共23页。N2 + 3H2 2NH3mn2xm+ xn+3x0:(m+ x)(n +3x)=1:4n +3x = 4m+ 4xx = n - 4m2x = 2（n-4m）m + x = m + (n-4m) = n - 3m相当于相当于 140a平衡时平衡时NH3（m+X）a第14页/共23页第十五页，共23页。变式练习变式练习3某温度下，向某密闭容器中加入某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和和3molH2,使之反应合成使之反应合成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，只改变起始加入量，使之反应平衡后不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH3的体积的体积分数仍为分数仍为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： 若若X=0，Y=0，则，则Z= 。 若若X=0.75，Y= ，Z= 。 X、Y、Z应满足的一般应满足的一般(ybn)条件条件 是是 、 。2mol2.25mol0.5molY + 3Z/2 = 3X + Z/2 = 1第15页/共23页第十六页，共23页。（2）恒定）恒定(hngdng)T、P： 若若X=0、Y=0，则，则Z 。 若若X=0.75,则则Y ，Z 。 X、Y、Z应满足的一般条件是应满足的一般条件是 。0=2.25mol0Y=3X，Z0第16页/共23页第十七页，共23页。变式变式练习练习5恒温、恒压下，在一个可变容积的恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：容器中发生如下反应： A(g)B(g) C(g) 若开始时放入若开始时放入1molA和和1molB，到达平衡后，到达平衡后，生成，生成amolC，这时，这时A的物质的量为的物质的量为_mol。 若开始时放入若开始时放入3molA和和3molB，到达平衡后，到达平衡后，生成，生成C的物质的量为的物质的量为_mol。 1-a3a第17页/共23页第十八页，共23页。变式变式练习练习5 恒温、恒压下，在一个可变容积的恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：容器中发生如下反应： A(g)B(g) C(g) 若开始时放入若开始时放入xmolA、2molB和和1molC，到，到达平衡后，达平衡后，A和和C的物质的量分别是的物质的量分别是ymol和和3amol，则，则x mol，y mol。平衡时，平衡时，B的物质的量的物质的量 (选填一个编号选填一个编号)。 A .大于大于2mol B. 等于等于2mol C. 小于小于2mol D. 以上都有可能以上都有可能做出此判断的理由是做出此判断的理由是 。23(1-a)D达到平衡达到平衡(pnghng)的过程的过程中反应的方向不能确定中反应的方向不能确定第18页/共23页第十九页，共23页。最新最新高考高考（2011四川高考）可逆反应：四川高考）可逆反应： X(g)2Y(g ) 2Z(g) 2M(g) N(g)p(g)分别在密闭容器的两个反应室分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：到平衡状态时有关物理量的变化如图所示： 下列判断下列判断(pndun)正确的是正确的是( )。A反应的正反应是吸热反应反应的正反应是吸热反应B达平衡达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15C达平衡达平衡(I)时，时，X的转化率为的转化率为5/11D在平衡在平衡(I)和平衡和平衡(II)中，中，M的体积分数相等的体积分数相等C 第19页/共23页第二十页，共23页。【解析】由平衡【解析】由平衡(I)到平衡到平衡(II)，降温时气体的物质的量减少，说明，降温时气体的物质的量减少，说明平衡向右移动，故正反应放热，平衡向右移动，故正反应放热，A错；在恒容容器中，压强之比错；在恒容容器中，压强之比等于物质的量之比，而隔板右侧等于物质的量之比，而隔板右侧(yu c)的反应是气体的物质的量不的反应是气体的物质的量不变的变的反应，关键是计算平衡反应，关键是计算平衡(I)时气体的物质的量。时气体的物质的量。平衡平衡(I)时右侧时右侧(yu c)的体积为的体积为2.2，气体的物质的量为，气体的物质的量为2 mol，则每，则每mol气体所占的体积为气体所占的体积为2.2/2；左侧的体积为；左侧的体积为2.8，故气体的物质的量，故气体的物质的量为为28/22，根据三段式计算：，根据三段式计算： X(g) 2Y(g ) 2Z(g) 起始物质的量起始物质的量/mol 1 2 0 转化物质的量转化物质的量/mol x 2x 2 x 平衡物质的量平衡物质的量/mol 1- x 2-2 x 2 x 则则(1-x)+ (2-2 x)+ 2 x=28/11得得x=5/11，由此可知，由此可知X的转化率为的转化率为5/11,故故C正确；由平衡正确；由平衡(I)到平衡到平衡(II)，化学反应发生，化学反应发生(fshng)移动，移动，M的体积分数不会是相等的，故的体积分数不会是相等的，故D错。错。第20页/共23页第二十一页，共23页。2011年年江苏江苏盐城盐城高考模拟题高考模拟题14一定温度下可逆反应一定温度下可逆反应： A(s)+2B(g) C(g)+D(g) H0。现将。现将1mol A和和2molB加入甲容器中，将加入甲容器中，将2 molC和和2 mol D加入乙容器中，此加入乙容器中，此时控制活塞时控制活塞P，使乙的容积为甲的，使乙的容积为甲的2倍，倍，t1时两容器内均达到平衡时两容器内均达到平衡状态状态(如图所示，隔板如图所示，隔板K不能移动不能移动)。下列说法正确的是（。下列说法正确的是（ ）。）。A保持温度和活塞位置不变，甲中再加入保持温度和活塞位置不变，甲中再加入1 mol A和和2mol B， 达到新的平衡达到新的平衡(pnghng)后，后，c(B)甲甲2c(B)乙乙 B保持温度和乙中压强不变保持温度和乙中压强不变 ，向乙中加入，向乙中加入2 mol D，达到新平衡，达到新平衡(pnghng) 后，后，c(B) 乙乙2c(B) 甲甲C若该温度下反应的若该温度下反应的K=1，则甲中，则甲中B和乙中和乙中C的转化率均为的转化率均为66.7%D保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡(pnghng)后，甲、乙中后，甲、乙中B 的体积分数均增大的体积分数均增大AD第21页/共23页第二十二页，共23页。第22页/共23页第二十三页，共23页。
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