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1、u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13 1.定义定义: 在相同的条件下，对同一个可逆反应，反应无论在相同的条件下，对同一个可逆反应，反应无论从正反应方向开始进行还是从逆方向开始进行，从正反应方向开始进行还是从逆方向开始进行，只要起始时加入物质的物质的量不同，而达到相只要起始时加入物质的物质的量不同，而达到相同的平衡状态，这样的平衡称为等效平衡。同的平衡状态，这样的平衡称为等效平衡。 2.概念的理解：概念的理解： (1)相同的条件：通常指：同相同的条件：通常指：同T同同V，同，同T同同P (2)相同的平衡状
2、态：通常是指平衡混合物各组分相同的平衡状态：通常是指平衡混合物各组分的百分含量（指质量、体积、物质的量等）相同，的百分含量（指质量、体积、物质的量等）相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。但各组分的物质的量、浓度可能不同。什么是等效平衡？什么是等效平衡？u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13化学平衡化学平衡 状态建立的途径：状态建立的途径： 1 1、先加入反应物，从正反应方向开始，、先加入反应物，从正反应方向开始，可以建立化学平衡。可以建立化学平衡。 2 2、若先加入生成物，从逆反应方向开、若先加入生成物，从逆反应方向开始，也可以建立等效的化学平衡。始，也可以建立等
3、效的化学平衡。 3 3、若同时加入反应物与生成物，从中、若同时加入反应物与生成物，从中间状态开始，同样可以建立等效的化学间状态开始，同样可以建立等效的化学平衡。平衡。什么是等效平衡？什么是等效平衡？u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13恒温恒容过程恒温恒容过程 例例1 在一个固定体积的密闭容器中在一个固定体积的密闭容器中,加入加入2 mol A和和1 mol B,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W mol/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，按下列四种配比按下列四种
4、配比 作为起始物质，达到平衡后，作为起始物质，达到平衡后，C的物质的物质的量浓的量浓 度度:_大于大于 W mol/L、_等于等于Wmol/L、_小于小于W mol/L。 A4 mol A+1 mol B B2 mol A+2 mol B C4 mol A+2 mol B D3 mol C+1mol D E2 mol A+1mol B+3 molC+1 mol D F3 mol C+1mol D+1mol B G1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C+0.5 mol D H. 3 mol C+2 mol D I4 mol C+1mol D A A、BB、CC、E E、F F、I
5、 IDD、GGHHu下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-132 L2 L1 L 4molA+2molB 平衡状态平衡状态1 平衡状态平衡状态2加压加压u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13 等效平衡等效平衡是指在一定条件下（恒温、是指在一定条件下（恒温、恒容或恒温、恒压），对同一可逆反恒容或恒温、恒压），对同一可逆反应，只要起始时加入物质的物质的量应，只要起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，不同，而达到化学平衡时，同种物质同种物质的含量相同的含量相同的平衡状态。的平衡状态。u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-1
6、3讨论并归纳：讨论并归纳： 在同温、同容下，对于上述反应在同温、同容下，对于上述反应来说（注意反应方程式的特点），加来说（注意反应方程式的特点），加入物质的物质的量不同时，什么时候入物质的物质的量不同时，什么时候可以达到同一平衡状态呢？可以达到同一平衡状态呢？ u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回 在恒温恒容下，若反应前后全为气体且在恒温恒容下，若反应前后全为气体且总体积不等总体积不等,只改变起始时加入物质的物质的只改变起始时加入物质的物质的量量,如果根据反应方程式中的计量数换算成等如果根据反应方程式中的计量数换算成等号同一边的物质的物质的量号同一边的物质的物质的量,只要对应物质的只
7、要对应物质的物质的量相等就可达到同一平衡状态。物质的量相等就可达到同一平衡状态。 此时此时,混合物中各物质的质量混合物中各物质的质量(物质的量物质的量)百分含量与已知的平衡状态相同百分含量与已知的平衡状态相同,物质的量、物质的量、浓度、甚至总压强、总物质的量也相同。浓度、甚至总压强、总物质的量也相同。 小结小结 u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-132SO2+O2 2 SO3 SO2 2 mol O2 1 mol SO3 0 mol SO2 0 mol O2 0 mol SO3 2 mol SO2 1 mol O2 0.5 mol SO3 1 mol SO2 0.5
8、mol O2 0.25 mol SO3 1.5 mol SO2 1.2 mol O2 0.6 mol SO3 0.8 mol 平衡状态平衡状态T、V不变不变恒温恒容过程恒温恒容过程u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13 上面例上面例1 1的化学方程式中，的化学方程式中，n n前前n n后后。若。若n n前前 = = n n后后，什，什么时候才能达到同一平衡么时候才能达到同一平衡状态呢？状态呢？ 例例2在一个固定体积的密闭容器中在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度保持一定温度,进行以下反应：进行以下反应：H2 (g) +Br2 (g) = 2HBr (g)， 已知加
9、入已知加入1mol H2和和2 mol Br2时，达到平衡时，达到平衡 后生成后生成a mol HBr(见下表见下表“已知已知”项项)。在同温同。在同温同容下容下,且保持平衡时各组成成分的百分含量不变且保持平衡时各组成成分的百分含量不变,对对下列编号和的状态下列编号和的状态,填写表中的空白填写表中的空白:编编 号号起始状态起始状态(mol)(mol) 平衡时平衡时HBr(molHBr(mol) ) H2Br2HBr已知已知 120a(1) 2 24 40 0(2) 10.5a2a2a0 00.50.5u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2 L 2 L1 L 1 L1 L已知已知甲甲乙
10、乙丙丙(1)起始状态起始状态 平衡状态平衡状态 加加压压u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13 在恒温恒容下，若反应前后气体物质在恒温恒容下，若反应前后气体物质的总体积相等，只改变起始时加入物质的的总体积相等，只改变起始时加入物质的物质的量，如根据可逆反应方程式的计量物质的量，如根据可逆反应方程式的计量数换算成等号同一边的物质的物质的量，数换算成等号同一边的物质的物质的量，对应物质的物质的量之比相等，各组分的对应物质的物质的量之比相等，各组分的 百分含量与已知的平衡状态相同，但各组百分含量与已知的平衡状态相同，但各组分的物质的量及浓度不一定相同。分的物质的量及浓度不一
11、定相同。 小结小结 u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13H2（g）+I2 （g） 2HI（g） I2 1 mol H2 1 mol HI 0 mol 同一平衡同一平衡 状态状态平衡状态平衡状态T、V不变不变 I2 0 mol H2 0 mol HI 2 mol I2 2 mol H2 2mol HI 0 mol I2 0 mol H2 0 mol HI 4 mol 四种情况中达到平四种情况中达到平衡后，衡后，I2、H2、HI的组成百分比是一的组成百分比是一定相同的。定相同的。恒温恒容过程恒温恒容过程u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13（2
12、）对于反应前后气体分子数不变的可逆反应对于反应前后气体分子数不变的可逆反应特点：特点：两次平衡时各组分百分量相同，两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化同比例变化判断方法：判断方法： 只要反应物（或生成物）的物质的量的比与原平只要反应物（或生成物）的物质的量的比与原平衡相同，则二平衡等效。衡相同，则二平衡等效。恒温恒容过程恒温恒容过程1 1、定温、定容定温、定容条件下的等效平衡条件下的等效平衡 判断方法：判断方法： 若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质
13、的量与原平衡相同，则二平衡等效。量与原平衡相同，则二平衡等效。（1 1）对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应特点：特点：两次平衡时各组分百分量、两次平衡时各组分百分量、n n、c c均相同均相同u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13A、B、D例例3、在一个、在一个1 L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入2 mol A和和1 mol B ，发生下述反应：发生下述反应： 达到平衡时，达到平衡时，C的浓度为的浓度为1.2 mol/L , C的体积分数为的体积分数为a% 。（2）维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始）维持容
14、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，物质，达到平衡后，C的浓度仍是的浓度仍是1.2 mol/L（或（或C的体积的体积分数仍是分数仍是a%）的是（）的是（ ）A、3 mol C+1 mol D B、1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C+0.5 mol DC、1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C D、4 mol A+2 mol B2A（气）B（气） 3C（气）D（气）u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13 2 L1 L 1 L1 L已知已知AAD起始状态起始状态 平衡状态平衡状态 合合并并1 L 1 L 1 L u下
15、下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13 在恒温恒压下，只改变起始时加入物在恒温恒压下，只改变起始时加入物质的物质的量，如根据可逆反应方程式的质的物质的量，如根据可逆反应方程式的计量数换算成等号同一边的物质的物质的计量数换算成等号同一边的物质的物质的量，对应物质的物质的量之比相等，各组量，对应物质的物质的量之比相等，各组分的分的 百分含量与已知的平衡状态相同，百分含量与已知的平衡状态相同，但各组分的物质的量及浓度不一定相同。但各组分的物质的量及浓度不一定相同。 小结小结 u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13 2SO2+O2 2 SO3 A 、 B
16、 两 容 器 中两 容 器 中 S O2 （O2 、 SO3 ）百分比）百分比组成是相等的。组成是相等的。同一平衡状态同一平衡状态T、P不变不变 SO2 2 mol O2 1 mol SO3 0 mol SO2 4mol O2 2mol SO3 0mol 或或 SO2 0mol O2 0mol SO3 4mol SO2 4 mol O2 2 mol SO3 0 mol 或或 SO2 0 mol O2 0 mol SO3 4 mol u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-132、定温、定压定温、定压条件下的等效平衡条件下的等效平衡 特点：特点： 两次平衡时各组分百分量、两次
17、平衡时各组分百分量、 c 相同，相同，n同比例变化同比例变化判断方法：判断方法： 若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比相同。物质的物质的量之比相同。u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13总结归纳总结归纳等效是指等效是指：达到平衡时，各物质具有相：达到平衡时，各物质具有相 同的物质的量分数或比例。同的物质的量分数或比例。条条 件件：恒温恒容时，起始加入的各：恒温恒容时，起始加入的各 物质的量与原平衡物质的量与原平衡相当。相当。 恒温恒压时
18、，起始加入的各物质的量的恒温恒压时，起始加入的各物质的量的比例与原平衡比例与原平衡相当相当( (或称为等价或称为等价) )。 建立等效平衡的途径：建立等效平衡的途径：u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13三、利用等效平衡的方法解决三、利用等效平衡的方法解决不等效不等效平衡的问题平衡的问题在相同的在相同的A、B密闭容器中分别充入密闭容器中分别充入2 mol的的SO2和和1mol O2，使它们在一定温度下反应，并达新平衡：，使它们在一定温度下反应，并达新平衡：2SO2+O2 2SO3（g）。若）。若A容器保持体积不变容器保持体积不变，B容器保持压强不变容器保持压强不变。当
19、。当A中中SO2的转化率为的转化率为25%时，时，B中中SO2的转化率为的转化率为( ).A、25% B、大于、大于25% C、小于、小于25% D、无法判断、无法判断u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-131、在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进、在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应，行以下反应，H2(气气)+Br2(气气) 2HBr(气气)，已知加入，已知加入1 mol H2和和2 mol Br2时，达到平衡后生成时，达到平衡后生成a mol HBr(见见下表已知项下表已知项)，在相同条件下，且保持平衡时各组分的，在相同条件下，且保持平衡时
20、各组分的百分含量不变，对下列编号（百分含量不变，对下列编号（1）（）（3）的状态，填写）的状态，填写表中空白：表中空白：2a00.52(n-2m)(n-m)au下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-132、在一定的温度下，把、在一定的温度下，把2 mol SO2和和1 mol O2通入一定容积的通入一定容积的密闭容器里，发生如下反应：密闭容器里，发生如下反应： 2SO2 + O2 2SO3 当此反应进行到一定的程度时，反应混合物就处于化学平衡状当此反应进行到一定的程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c
21、分别代表初始加分别代表初始加入的入的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百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。应混合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= ， c= ，(3)a、b、c 取值必须满足一般的条件是取值必须满足一般的条件是(用两个方程式表示，其用两个方程式表示，其中一个只含中一个只含a和和c
22、，另一个只含，另一个只含b和和c) ， 。20.25 1.5 a+c=2 b+c/2=1u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-133 3、A A、B B两容器，两容器，A A容器容积固定，容器容积固定，B B容器容积可变。一定温度下，在容器容积可变。一定温度下，在A A中加入中加入2 mol N2 mol N2 2和和3 mol H3 mol H2 2，当，当N N2 2 (g)+3H(g)+3H2 2 (g) 2NH (g) 2NH3 3 (g)(g)反应达平衡反应达平衡时，生成的时，生成的NHNH3 3的物质的量为的物质的量为m m。相。相同温度下，保持同温度下，保持
23、B B的容积为的容积为A A的一半，的一半，并加入并加入1 mol NH1 mol NH3 3，当，当B B中反应达平衡中反应达平衡时要使时要使B B中各物质的质量分数与上述中各物质的质量分数与上述A A容器中达到平衡时相同，则起始时容器中达到平衡时相同，则起始时应加入应加入 mol Nmol N2 2 和和 mol Hmol H2 2AB0.50u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-134、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(g) + B(g) C(g)(1)若开始时放入若开始时放入1 mol A和和1
24、 mol B，达到平衡后，生成，达到平衡后，生成a mol C，这时这时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3 mo lA和和3 mol B，到达平衡后，生成，到达平衡后，生成C的物质的物质的量为的量为 mol(3)若开始时放入若开始时放入x mol A、2 mol B和和1 mol C，到达平衡后，到达平衡后，C C的的物质的量是物质的量是3a mol，x= mol.(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3 mol C，待再次到达平衡后，待再次到达平衡后，C的物质的量是的物质的量是 mol.1-a3a26au下下 页页t上上 页页首首 页页
25、O返返 回回2022-6-13 5. 5.恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应生如下反应: :H H2 2(g) + Br(g) + Br2 2(g) 2HBr (g)(g) 2HBr (g)已知加入已知加入1 1 mol Hmol H2 2和和2 mol Br2 mol Br2 2时，达到平衡后，生成时，达到平衡后，生成a mol a mol HBrHBr，( (见下表见下表“已知已知”项项) )。在相同的条件下，。在相同的条件下，改变起始加入情况，填写表中空白：改变起始加入情况，填写表中空白：编号编号 起始状态起始状态(mol)(mol)平衡时
26、平衡时HBrHBr物质物质的量的量(mol)(mol) H H2 2 BrBr2 2 HBrHBr已知已知 1 1 2 2 0 0 a a (1)(1) 2 2 4 4 0 0 (2)(2) 1 1 0.5a0.5a2a0 0.5练练 习习u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13B C6、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2 mol A和和1 mol B，发生反应：，发生反应：2A(气气)+B(气气) xC(气气),达到平衡后，达到平衡后，C的体积分数为的体积分数为W%。若维持容器体积和温。若维持容器体积和温度不变，按度不变，按0.6 mol A
27、、0.3 mol B和和1.4 mol C为起始物质，达到平衡后，为起始物质，达到平衡后，C的体积分的体积分数仍为数仍为W%，则，则x值为（值为（ ）。 A、1 B、2 C、3 D、4恒温恒容过程恒温恒容过程u下下 页页t上上 页页首首 页页O返返 回回2022-6-13解析：若反应前后气体体积不变，则解析：若反应前后气体体积不变，则x=3，要保持，要保持C的体积分数不变，只需要起始状态的物质的量之比不的体积分数不变，只需要起始状态的物质的量之比不变，反应物的系数比为变，反应物的系数比为n（A）：）：n（B）=2：1，而，而0.6：0.3=2：1，C完全转化成完全转化成A和和B生成的量之比总生成的量之比总等于等于2：1，所以，所以x=3成立。此种情况是等效平衡而不成立。此种情况是等效平衡而不等同。等同。若反应前后气体体积不相等，要保持若反应前后气体体积不相等，要保持C的体积分数不的体积分数不变，两种情况的起始量必须相等，变，两种情况的起始量必须相等，1.4 mol C必须转必须转化为化为1.4 mol A和和0.7 mol B，所以，所以x=2成立。此种情成立。此种情况是等同平衡，也一定等效。本题正确答案为况是等同平衡，也一定等效。本题正确答案为B、C。恒温恒容过程恒温恒容过程