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1、等效平衡计算本讲稿第一页，共十页四、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，对同一可逆反应，只要起始时加入物质的物质的同一可逆反应，只要起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的含量量不同，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。平衡有以下相同，这样的平衡称为等效平衡。平衡有以下规律：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换
2、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。本讲稿第二页，共十页例例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.3molC+1
3、molD+1molBD.3molC+1molDD本讲稿第三页，共十页 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的的氧气通入一密闭容器中，发生如下反应：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，反应混合物处于平衡状态。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分别代表初始加入分别代表初始加入的的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，取不同的值，必须满足一定的关系才可以保证在达到平衡
4、时，反应混合物中三必须满足一定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体积分数仍和上述平衡时的完全相同。请填空：种气体的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）.本讲稿第四页，共十页(2)在定温定容情况下，对于反应前后气在定温定容情况下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物体分子数不变的可逆反应，只要反应物(或生成物或生成物
5、)的物质的量的比值与原平衡相的物质的量的比值与原平衡相同，两平衡等效。同，两平衡等效。(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。本讲稿第五页，共十页例例2在一个加定体积的密闭容器中，保持一定温度，进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：行以下反应：H2(气气)+Br2(气气)2HBr(气气)已知加已知加入入1摩摩H2和和2摩摩Br2时，达到平衡后生成时，
6、达到平衡后生成a摩摩HBr（见下表（见下表“已知已知”项）。在相同条件下，仍保持平衡时各组分的百分含项）。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（量不变，对下列编号（1）（3）的状态，填写表中的空白：）的状态，填写表中的空白：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 本讲稿第六页，共十页解：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：初始：初始：1 平衡：平
7、衡：0.5a2a初始：初始：0.5 1 0 0.5-0.5=0 1-0.5=0.5 本讲稿第七页，共十页解：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)本讲稿第八页，共十页练习练习1.某温度下，向某密闭容器中加入某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和和3molH
8、2,使之反使之反应合成应合成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，只改不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后变起始加入量，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的一般条件是-本讲稿第九页，共
9、十页2在一固定容积的密闭容器中，保持一定条件下进行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：以下反应：X（气）（气）2Y（气）（气）3Z（气），已知加（气），已知加入入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体积分数体积分数不变，则还需加入不变，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）在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入入0.5molX，则需加入，则需加入_molY，_molZ，才，才能使平衡时能使平衡时Z为为0.9amol。本讲稿第十页，共十页