1、第二节第二节 化学平衡化学平衡 第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡第五课时第五课时 等效平衡等效平衡起始起始C(mol/L) 2 1 0平衡平衡C(mol/L) 0.8 0.4 1.2 例：例： 2SO2+ O2 2SO3 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？等效平衡等效平衡1. 概念概念 在一定的条件（恒温恒容或恒温恒压）下，对同一个可逆反应，无论从什么方向开始进行，如果能达到相同的平衡状态，这样的平衡称为等效平衡。 相同的平衡状态：指平衡混合物各组分的百分含量一定相同（指质量分数、体积分数
2、、物质的量分数）。但各组分的物质的量、浓度可能不同。建立平衡状建立平衡状态的途径：态的途径： 加入反应物，从正向开始加入反应物，从正向开始加入生成物，从逆向开始加入生成物，从逆向开始同时加入反应物和生成物，从正、同时加入反应物和生成物，从正、逆反应方向同时开始逆反应方向同时开始2. 等效平衡的分类等效平衡的分类（1）恒温恒容条件下，两边气体体积不等的可逆反应 把所给物质按方程式换算到一边，若各物质物质的量对应相等，则两平衡等效。（完全等效）ABCD平衡时D的体积分数起始充入2mol1mol00a%003mol1mol1mol0.5mol1.5mol0.5mol4mol2mol00在一定温度下，
3、一个容积固定的密闭容器中发生反应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，根据下表有关数据分析恒温、恒容下等效平衡建成的条件。极值转化，往左边倒后，量相同a%a%b%(ab)恒温恒容恒温恒容2molSO21molO22molSO21molO22molSO21molO2开始开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态平衡状态14molSO22molO2SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 c%平衡状态平衡状态2不等效不等效2SO2 + O2 2SO3 归纳总结归纳总结特点：特点：等量投
4、料，完全等效平衡，等量投料，完全等效平衡，浓度，物质的量，百分含量浓度，物质的量，百分含量均相同均相同（1）恒温恒容条件下，两边气体体积不等的可逆反应 把所给物质按方程式换算到一边，若各物质物质的量对应相等，则两平衡等效。（完全等效）【例例1】在一个在一个1L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入2molA和和1molB ，发，发生下述反应：生下述反应： 达到平衡时，达到平衡时，C的浓度为的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为的体积分数为a% 。 维持容器的体积和温度不变，维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达按下列配比作为起始物质，达到平衡后，到平衡后，C的浓度仍是的浓度仍
5、是1.2mol/L的是（的是（ ） A. 3mol C+1mol D B. 1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C. 1mol A+0.5mol B+1.5mol C D. 4mol A+2mol B2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)A、B【例2】某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和3molH2,使之反应合成NH3，平衡后测得NH3的体积分数为m。若T不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m，若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示应满足：（1）恒定T、V： 1若X=0，Y=0，则Z= 。 2若X=0.75，Y= ，
6、Z= 。 3X、Y、Z应满足的一般条件是 。2mol2.25mol0.5molX+Z/2=1 , Y+3Z/2=3 把所给物质按方程式换算成起始物，若物质的量之比相等，则两平衡等效。（相似等效）（2）恒温恒容条件下，气体体积不变的可逆反应2mol H2 1molI2开始开始H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态在恒温恒容时下列能与下图达到等效平衡的是（）A. 1 mol H2+2 mol HI B. 4 mol H2+2 mol I2C. 1 mol H2+1 mol I2+2 mol HI D. 1.5 mol H2+0.5 mol I2+1mol HI（210）（420）（220）
7、（210） ABD极值转化极值转化一边倒后比相同一边倒后比相同H2 （g） + I2（g）2HI（g）恒温恒容恒温恒容2molH21molI22molH21molI22molH21molI2开始开始H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态14molH22molI2H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态2等等 效效H2 （g） + I2（g）2HI（g）归纳总结归纳总结特点：特点：等比投料，不完全等效平衡（百分含量相同，等比投料，不完全等效平衡（百分含量相同，浓
8、度，物质的量成比例）浓度，物质的量成比例） 把所给物质按方程式换算成起始物，若物质的量之比相等，则两平衡等效。（相似等效）（2）恒温恒容条件下，气体体积不变的可逆反应极值思维法: 按照化学方程式的化学计量关系,把起始物转化为方程式同一半边的物质,通过对比两种情况对应组分的起始量是相等,还是等比,来判断化学平衡是否等效的一种思维方法例：在一定的温度下，一个固定容积的密闭容器中，进行以下反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g)已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr.在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，(1)若要使平衡时生成3amol的HBr,应加入H2
9、 mol, Br2 mol(2)若加入1molHBr，平衡时得到1.5amol的HBr,还需要加入H2 . mol,Br2 mol 362.51【练习练习3】对于对于H H2 2+I+I2 2 2HI2HI，在恒温、恒容下，按下列不同量反应等，在恒温、恒容下，按下列不同量反应等效的有效的有 。编号 H2I2HI1 起始物质的量起始物质的量1402 起始物质的量起始物质的量01.513 起始物质的量起始物质的量1124 起始物质的量起始物质的量0.10.11.85 起始物质的量起始物质的量00a1、23、4、5【练习4】在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应：达到平衡
10、时， C的浓度为1.2mol/L 。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为1.2mol/L的是 （ ） A、0.3mol C+0.1mol D B、4mol A+2molB C、3mol C+1mol D +1mol B D、1.6mol A+0.8mol B+0.6mol C+0.2mol DD 把所给物质按方程式换算到一边，若物质的量之比相等，则两平衡等效。（相似等效）（3）恒温恒压条件下任意气态可逆反应恒温恒压恒温恒压2molSO2 1mol O22mol SO2 1mol O22SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO
11、2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态1SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%抽走隔板抽走隔板平衡状态平衡状态2恒温恒压恒温恒压SO2 a%O2 b%SO3 c%等等 效效归纳总结归纳总结特点特点： 把所给物质按方程式换算到一边，若物质的量之比相等，则两平衡等效。（相似等效）（3）恒温恒压条件下任意气态可逆反应等比投料，不完全等效平衡（百分含量相同，等比投料，不完全等效平衡（百分含量相同，浓度相同浓度相同，物质的量成比例），物质的量成比例） 在一个在一个1L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入2molA和和1molB ，发生下述反应：，发生下述反应： 达到
12、平衡时，达到平衡时，C的浓度为的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为的体积分数为a% 。维持容。维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是的浓度仍是1.2mol/L（或（或C的体积分数仍是的体积分数仍是a%）的是（）的是（ ） A. 3mol C+1mol D B. 1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C. 1mol A+0.5mol B+1.5mol C D. 4mol A+2mol B2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)ABDC 某温度下，在一容积可变
13、的容器中，反应2A(g)B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。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，可使平衡右移的是（ ）A均减半 B均加倍C均增加1mol D均减少1mol在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(g)+B(g) xC(g),达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，按0.6molA 0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4B C条件条件等效条件等效条件平衡特点平衡特点 恒温恒
14、容恒温恒容( (n(g)0)(g)0) 恒温恒容恒温恒容(n(g)=0) 恒温恒压恒温恒压 （任何可逆反应）（任何可逆反应）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量物质的量相同相同两平衡各组分百分含量均两平衡各组分百分含量均相同（相同（n n、c c、m m也也相同）相同） 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比例相同比例相同两平衡各组分百分含量相两平衡各组分百分含量相同（同（n n、c c、m m按比例变化按比例变化 ）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比例相同比例相同两平衡各组分百分含量、两平衡各组分百分含量、c c
15、相同相同，（，（n n、m m按比例变按比例变化）化）等效平衡规律等效平衡规律反应物用量引起的化学平衡移动与反应物的平衡转化率的关系反应物的平衡转化率是指在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态时，某一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数（或物质的量分数或体积分数）。反应物用量引起的化学平衡移动与反应物的平衡转化率的关系分析如下1.气体反应物只有一种的反应改变条件aA(g) bB(g)+cC(g)压强对平衡的影响平衡转化率增加A的量在恒温，恒压条件下平衡向正反应方向移动 （A）不变在恒温，恒容条件下a=b+c，平衡向正反应方向移动加压平衡不移动（A）不变ab+c，平衡向正反应方向移动加压有利于正反应（A）增大ac+d，平衡向正反应方向移动加压有利于正反应（A）增大（B）增大（A）减小（B）减小a+bc+d，平衡向正反应方向移动加压有利于逆反应
