化学第二章 第三节 等效平衡

例：例： 2SO2+ O2 2SO3起始起始C(mol/L) 2 1 0平衡平衡C(mol/L) 0.8 0.4 1.2 2SO2+ O2 2SO3 0 0 2 0.8 0.4 1.2以上两个平衡，有什么异同？以上两个平衡，有什么异同？恒温恒容恒温恒容等效平衡 在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应，只是起始时加入物质的物对同一可逆反应，只是起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质同种物质的百分含量相同，的百分含量相同，这样的平衡称为等效平衡。这样的平衡称为等效平衡。l 恒温恒容恒温恒容： 2SO2 (g) +O2(g) 2SO3 (g) l 途径途径1起始起始 2mol 1mol 0l 途径途径2起始起始 0 0 2moll 途径途径3起始起始 1mol 0.5mol 1moll 途径途径4起始起始 0.5mol ? ?l 途径途径5起始起始 amol bmol cmol【问题【问题】: : 途径途径2、 3与与1等效吗等效吗? ? 途径途径4 4 中中O2(g)和和SO3(g)的起始量为多少的起始量为多少, ,到达平衡时可到达平衡时可与与途径途径1 1等效等效? ?途径途径5 5中中a a、b b、c c符合怎样的关系达到平衡状态时与符合怎样的关系达到平衡状态时与途径途径1 1等效等效? ?等效平衡建成条件探究一等效平衡建成条件探究一(1+1)mol (0.5+0.5)mol 01.5mol0.25mola+c=22b+c=2结论结论： 恒温恒容恒温恒容条件下条件下 对于对于反应前后气体分子数反应前后气体分子数不同不同的可逆反应的可逆反应, , 将生成物按反应方程式完全归至反应物，将生成物按反应方程式完全归至反应物， 若反应物若反应物 物质的量物质的量 相同相同， 即可达到同一平衡状态。2molH2 1molI25002molH2 1molI21L1L等效平衡建成条件的探究二等效平衡建成条件的探究二 恒温恒容下恒温恒容下，H2 (g)I2 (g) 2HI(g)l 途径途径1起始起始 2 mol 1mol 0l 途径途径2起始起始 1mol 0 1moll 途径途径3起始起始 4mol 2mol 0l 途径途径4起始起始 3mol 1mol 2mol2molH21molI21500 1L2molH2 1molI22molH2 1molI24molH22molI23500 1L途径途径2、3、4与与途径途径1 等效吗？等效吗？结论结论：恒温恒容恒温恒容条件下条件下 对于对于反应前后气体分子数反应前后气体分子数不变不变的可逆反应的可逆反应, , 将生成物按反应方程式完全归至反应物，将生成物按反应方程式完全归至反应物， 若反应物若反应物 物质的量之比物质的量之比 相同相同 即可达到同一平衡状态。即可达到同一平衡状态。等效平衡建成条件的探究三等效平衡建成条件的探究三 恒温恒容恒温恒容 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)l途径途径1起始起始 2mol 1mol 0l途径途径2起始起始 4 mol 2 mol 0压途径途径1 1和和2 2是否为等效平衡？是否为等效平衡？2molSO21molO21450 1L2molSO21molO2450 1L2molSO21molO22450 1L2molSO2 1molO22molSO2 1molO24molSO22molO22450 1L恒温恒压恒温恒压 ：H2(g) I2(g) 2HI(g)途径途径1起始起始 2 mol 1mol 0途径途径2起始起始 4mol 2mol 0途径途径1 1和和2 2是否为等效平衡？是否为等效平衡？ 结论结论： 恒温恒压恒温恒压条件下，条件下，可逆反应可逆反应 将生成物按反应方程式完全归至反应物，将生成物按反应方程式完全归至反应物， 若反应物若反应物 物质的量之比物质的量之比 相同相同 即可达到同一平衡状态。即可达到同一平衡状态。条件条件等效条件等效条件结果结果恒温恒容恒温恒容(n(g)0) 恒温恒容恒温恒容(n(g)=0) 恒温恒压恒温恒压 等效平衡小结等效平衡小结投料换算成相投料换算成相同物质表示时同物质表示时物质的物质的量量相同相同各组分百分含量均相同各组分百分含量均相同（n 、c ） 投料换算成相同投料换算成相同物质表示时物质物质表示时物质的量的量成比例成比例各组分百分含量相同，各组分百分含量相同，（n 、c ）投料换算成相同投料换算成相同物质表示时物质物质表示时物质的量的量成比例成比例各组分百分含量相同，各组分百分含量相同，（c ，n ）相同相同相同相同按比例变化按比例变化按比例变化按比例变化按比例变化按比例变化相同相同 练习练习1 有一个固定体积的密闭容器中，加入有一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和和1molB发生反应，发生反应，2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)达到平衡达到平衡时，时，C的浓度为的浓度为Wmol/L，若维持容器体积和温度不变，若维持容器体积和温度不变，按下列四种方法改变起始物质，达平衡时按下列四种方法改变起始物质，达平衡时C的浓度仍为的浓度仍为Wmol/L的是（的是（ ）A4mol A + 2mol B B2mol A + 1mol B + 3mol C + 1mol D C3mol C + 1mol D +1mol B D3mol C + 1mol D E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD (2+2)molA+(1+1)molB2molA +(1+1)molB2molA+1molB(1+1)molA+(0.5+0.5)molBDE练习练习2： 编号编号 起始状态物质的量起始状态物质的量n/mol平衡时平衡时HBr的的 物质的量物质的量 n/molH2Br2HBr 已知已知 1 2 0 a （1） 2 4 0 （2） 1 0.5a在一个体积固定的密闭容器中，保持一定温度，进行如下反应：在一个体积固定的密闭容器中，保持一定温度，进行如下反应： H2（气）（气）+Br2（气）（气）2HBr（气）（气）已知加入已知加入1mol H2和和2mol Br2时，达到平衡后生成时，达到平衡后生成amolHBr（见下表（见下表已知项）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，已知项）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号（对下列编号（1）（）（2）的状态，填写表中空白：）的状态，填写表中空白：2a00.5练习练习3 在一定温度下把在一定温度下把2mol SO2和和1mol O2通入一个通入一个定容的密闭容器里发生反应定容的密闭容器里发生反应2SO2 + O2 2SO3，当此反应，当此反应进行到一定程度时，反应混和物就处于平衡状态。现在该进行到一定程度时，反应混和物就处于平衡状态。现在该容器中维持温度不变，今容器中维持温度不变，今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，如果的物质的量，如果a、b、c取不同的数值，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和物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同，混和物中三种气体的百分含量仍跟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 取 值 必 须 满 足 的 一 般 条 件取 值 必 须 满 足 的 一 般 条 件是是 、 。（请用两个方程式表示，其中一个。（请用两个方程式表示，其中一个只含只含a、c，另一个方程中含，另一个方程中含b、c。）。） 21.50.25 a+c=22b+c=2练习练习4：、恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：、恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应： A（气）（气）+B（气）（气）C（气）（气）（1）若开始时放入）若开始时放入1molA和和1molB，到达平衡后，生成，到达平衡后，生成amolC，这，这时时A的物质的量为的物质的量为 mol。（2）若开始时放入）若开始时放入3molA和和3molB，到达平衡后，生成，到达平衡后，生成C的物质的的物质的量为量为 mol。（3）若开始放入）若开始放入xmolA、2molB和和1molC，到达平衡后，到达平衡后，A和和C的的物质的量分别是物质的量分别是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） （甲）大于（甲）大于2mol （乙）等于（乙）等于2mol （丙）小于（丙）小于2mol （丁）可能大于、等于或小于（丁）可能大于、等于或小于2mol 作出此判断的理由是作出此判断的理由是（4）若在（）若在（3）的平衡混合物中再加入）的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达，待再次到达平衡后，平衡后，C的物质的量分数是的物质的量分数是 。、若维持温度不变，在一个与（、若维持温度不变，在一个与（1）反应前起始体积相同、）反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应且容积固定的容器中发生上述反应（5）开始时放入）开始时放入1molA和和1molB到达平衡后生成到达平衡后生成bmolC。将。将b与（与（1）小题中的）小题中的a进行比较进行比较 （选填一个编号）（选填一个编号）（甲）（甲）a b （乙）（乙）a b （丙）（丙）a=b （丁）不能比较（丁）不能比较a和和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 练习练习6 在恒温、恒压的条件下，向可变容积的在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入密闭容器中充入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。若维持温度压强不变，将度压强不变，将0.6LA 、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时达到平衡时C的的体积分数仍为体积分数仍为m%,则则X,Y的值分别为（的值分别为（ ） A x=3 y=1 B x=4 y=1 C x=5 y =1 D x=10 y=2 C D练习练习3 在一固定容积的密闭容器中充入在一固定容积的密闭容器中充入2molA和和1molB，发生反应：，发生反应：2A(g)+B(g) xC(g),达到达到平衡后，平衡后，C的体积分数为的体积分数为W%。若维持容器体积。若维持容器体积和温度不变，按和温度不变，按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为为起始物质，达到平衡后，起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为的体积分数仍为W%，则则x值为（值为（ ） A、1 B、2 C、3 D、4B C