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1、等效平衡专题本讲稿第一页，共二十九页等等效效平平衡衡恒温恒容:m+n=p+qm+np+q恒温恒压:m+n=p+qm+np+q对于：对于：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)(n(g)=0)(n(g)=0)(n(g)0)(n(g)0)二、二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果：等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果：方法方法:放大缩小法放大缩小法、极限转换法或极限转换法或一边倒法一边倒法本讲稿第二页，共二十九页一）恒温恒容一）恒温恒容1：(n(g)=0)H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2(g)+I2(g)2HI(g)H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2 a%
2、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?1mol H2 1mol I2A1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B2mol H2 2mol I2B方法方法:放大缩小法放大缩小法本讲稿第三页，共二十九页恒温恒容(n(g)=0)H2(g)+I2(g)2HI(g)1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B2mol H2 2mol I2B1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B2mol H2 2mol I2B相对等效平衡相对等效平衡H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态1mol H2
3、 1mol I2A本讲稿第四页，共二十九页例例1 1、恒温恒容时对于反应：恒温恒容时对于反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)下列条件能与下图达到等效平衡的是（下列条件能与下图达到等效平衡的是（）1mol H2 1molI2开始开始H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态A.2molHIB.2molH2+2molI2C.1molH2+1molI2+2molHID.0.5molH2+0.5molI2+1molHI（110 ）（220）（220）（110）ABCD极限转化极限转化或一边倒或一边倒本讲稿第五页，共二十九页例例2 2：在一个在一个1L1L的密的密闭闭容器中，加入容器中，加入2m
4、olA2molA和和1molB 1molB，发发生下述反生下述反应应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)达到平衡达到平衡时时，C C的的浓浓度度为为1.2mol/L 1.2mol/L。维维持容器的体持容器的体积积和温度不和温度不变变，按下列配比作，按下列配比作为为起始起始物物质质，达到平衡后，达到平衡后，C C的的浓浓度度仍仍为为1.2mol/L1.2mol/L的是的是()()A A、0.3mol C+0.1mol D0.3mol C+0.1mol D B B、1.6mol A+0.8mol B+0.6mol C+0.2mol D1.6mol A+
5、0.8mol B+0.6mol C+0.2mol D C C、3mol C+1mol D+1mol B3mol C+1mol D+1mol B D D、4mol A+2mol B4mol A+2mol B结论：对于结论：对于气态物质反应前后分子总数不变的可逆反应，气态物质反应前后分子总数不变的可逆反应，只要起始只要起始组分的组分的物质的量比物质的量比相等（相当）。则为等效平衡。相等（相当）。则为等效平衡。B注意注意:上题中的答案上题中的答案D虽然虽然A/B=4/2=2/1,同条件下可达到等效平衡，同条件下可达到等效平衡，但但C的浓度却不为的浓度却不为1.2mol/L，而为而为？2.4mol/L
6、本讲稿第六页，共二十九页二、等效平衡的建成条件、判断方法二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果：及产生结果：1：对于：对于气态物质反应前后气态物质反应前后分子数不变化分子数不变化的可逆反应的可逆反应等效平衡等效平衡的的判断方法是判断方法是:使用使用极限转化极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的物，然后观察有关物质的物质的量物质的量比比是否相等。是否相等。若相等若相等产生结果：产生结果：各组分百分量相同，各组分百分量相同，n、c同比例变化，同比例变化，则为等则为等效平衡。效平衡。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)m+n
7、=p+q一）一）恒温、恒容：恒温、恒容：(n(g)=0)(n(g)=0)本讲稿第七页，共二十九页一）恒温恒容一）恒温恒容2：(n(g)0)4molSO22molO2B方法方法:放大缩小法放大缩小法极限转换法或极限转换法或一边倒法一边倒法2SO2+O22SO3 SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 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 O2 SO3 平衡状态平衡状态?2molSO21molO2A2molSO21molO2B2molSO21molO2B4molSO22molO2B若平
8、衡不移动若平衡不移动 若平衡移动若平衡移动本讲稿第八页，共二十九页恒温恒容(n(g)0)SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2mol SO2 1mol O2A2mol SO2 1mol O2B2mol SO2 1mol O2B4mol SO2 2mol O2B2mol SO2 1mol O2B2mol SO2 1mol O2B4mol SO2 2mol O2B非等效平衡！非等效平衡！2SO2+O22SO3 方法方法:放大缩小法放大缩小法本讲稿第九页，共二十九页结论结论：对对于于气气态态物物质质反反应应前后分子前后分子总总数数变变化的可逆反化的可逆反应应，只要只要起始组分的起始组分
9、的物物质质的量的量相等（相当），相等（相当），则为则为等效平等效平衡。否衡。否则则非等效非等效 。例例3 3：在一个在一个1L1L的密的密闭闭容器中，加入容器中，加入2molA2molA和和1molB 1molB，发发生下述反生下述反应应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)达到平衡达到平衡时时，C C的体的体积积分数分数为为a%a%。维维持容器的体持容器的体积积和温度不和温度不变变，按下列配比作，按下列配比作为为起始物起始物质质，达平衡，达平衡后，后，C C的体的体积积分数仍分数仍为为a%a%是是 A A、3mol C+1mol D 3mol C+
10、1mol D B B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C 1mol A+0.5mol B+1.5mol C D D、4mol A+2mol B4mol A+2mol BA、B本讲稿第十页，共二十九页二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果：结果：一）一）恒温、恒容：恒温、恒容：2 2、对于气态物质反应前后对于气态物质反应前后分子数变化分子数变化的可逆反应等效平的可逆反应等效平衡的衡的判断方法是判断方法是
11、:使用使用极限转化极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的或生成物，然后观察有关物质的物质的量物质的量是否对应是否对应相等相等。若相等若相等产生结果：产生结果：各组分百分量、各组分百分量、n、c均相同，均相同，则为等效则为等效平衡（绝对等效）平衡（绝对等效）mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)m+np+q(n(g)0)(n(g)0)本讲稿第十一页，共二十九页H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2(g)+I2(g)2HI(g)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1m
12、ol H2 1mol I2A1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B2mol H2 2mol I2BH2 a%I2 b%HI c%二）恒温恒压二）恒温恒压2：(n(g)=0)本讲稿第十二页，共二十九页H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2(g)+I2(g)2HI(g)1mol H2 1mol I2A1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B2mol H2 2mol I2B等效平衡等效平衡1mol H2 1mol I2B1mol H2 1mol I2B二）恒温恒压二）恒温恒压 2：(n(g)=0)本讲稿第十三页，共二十九页练习练习1 1、
13、在一密、在一密闭闭容器中，加入容器中，加入2molA2molA和和1molB 1molB，发发生下述反生下述反应应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)达到平衡达到平衡时时，C C的的浓浓度度为为1.2mol/L 1.2mol/L。维维持容器的持容器的压压强强和温度不和温度不变变，按下列配比作，按下列配比作为为起始物起始物质质，达到平，达到平衡后，衡后，C C的的浓浓度度仍仍为为1.2mol/L1.2mol/L的是的是()()A A、0.3mol C+0.1mol D0.3mol C+0.1mol D B B、1.6mol A+0.8mol B+0.6m
14、ol C+0.2mol D1.6mol A+0.8mol B+0.6mol C+0.2mol D C C、3mol C+1mol D+1mol B3mol C+1mol D+1mol B D D、4mol A+2mol B4mol A+2mol BA、B、D 本讲稿第十四页，共二十九页SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%2SO2+O22SO3 SO2 a%O2 b%SO3 c%2molSO21molO2B2molSO21molO2B4molSO22molO2B方法方法:放大放大或或缩小法缩小法SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2m
15、olSO21molO2A二）恒温恒压二）恒温恒压1：(n(g)0)本讲稿第十五页，共二十九页2mol SO2 1mol O2B2mol SO2 1mol O2B4mol SO2 2mol O2B等效平衡等效平衡2mol SO2 1mol O2B2mol SO2 1mol O2B二）恒温恒压二）恒温恒压1：(n(g)0)2SO2+O22SO3 SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2molSO21molO2A本讲稿第十六页，共二十九页结论结论：对对于于气气态态物物质质反反应应前后分子前后分子总总数数变变化的可逆反化的可逆反应应，只要只要起始组分的起始组分的物物质质的量的量相等（相当）
16、，相等（相当），则为则为等效等效平衡。否平衡。否则则非等效非等效 。例例4 4、（将前例（将前例3 3条件改变）条件改变）在一密在一密闭闭容器中容器中，加入，加入2molA2molA和和1molB 1molB，发发生下述反生下述反应应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)达到平衡达到平衡时时，C C的体的体积积分数分数为为a%a%。维维持容器的持容器的压压强强和温度不和温度不变变，按下列配比作，按下列配比作为为起始物起始物质质，达平，达平衡后，衡后，C C的体的体积积分数仍分数仍为为a%a%是是 A A、3mol C+1mol D 3mol C+1m
17、ol D B B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C 1mol A+0.5mol B+1.5mol C D D、4mol A+2mol B4mol A+2mol BA、B、D 本讲稿第十七页，共二十九页 在一定温度下，一个压强恒定的密闭容器中发生在一定温度下，一个压强恒定的密闭容器中发生反应反应2A(g)+B(g)2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)3C(g)+D(g)，根据下表有关，根据下表有关数据分析数据分析恒温、恒压恒温、恒压达平衡
18、时达平衡时D D的体积分数（分别的体积分数（分别选填选填a%或b%ab）。ABCD平衡时平衡时D的体积分数的体积分数起起始始充充入入2mol1mol001mol0.5mol1.5mol0.5mol4mol2mol002mol2mol00a%a%a%b%(ab)本讲稿第十八页，共二十九页二、等效平衡的建成条件、判断方法及产二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果：生结果：与可逆反应气态物质的化学与可逆反应气态物质的化学计量数计量数无关无关,使用使用极极限转化限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的成物，然后观察有关物质的物质的量物质
19、的量比比是否相等。是否相等。若相等，若相等，二）二）恒温、恒压恒温、恒压下等效平衡的下等效平衡的判断方法是判断方法是:产生结果：产生结果：各组分百分量、各组分百分量、c相同，相同，n同比例同比例变化变化 本讲稿第十九页，共二十九页等效平衡小结等效平衡小结条件条件等效条件等效条件结果结果恒恒温温恒恒容容(n(g)0)(n(g)=0)恒温恒压恒温恒压投料换算成相投料换算成相同物质表示时同物质表示时量相同量相同投料换算成相投料换算成相同物质表示时同物质表示时等比例等比例投料换算成相投料换算成相同物质表示时同物质表示时等比例等比例两次平衡时各组分两次平衡时各组分百分量、百分量、n n、c c均相均相同
20、同 两次平衡时各组分两次平衡时各组分百分量相同，百分量相同，n n、c c同比例变化同比例变化 两次平衡时各组两次平衡时各组分百分量、分百分量、c c相同相同n n同比例变化同比例变化本讲稿第二十页，共二十九页 等效平衡等效平衡规规律律:恒温恒容条件下的等效平衡恒温恒容条件下的等效平衡 ：对对反反应应前前后后气气体体分分子子数数不不变变的的可可逆逆反反应应，只只要要换换算算成成反反应应物物（或或生生成成物物）的的物物质质的的量量的的比比值值与与原原平衡相同，平衡相同，则则二平衡等效。二平衡等效。IIII：对对反反应应前前后后气气体体分分子子数数改改变变的的可可逆逆反反应应，只只改改变变起起始始
21、加加入入量量，只只要要通通过过可可逆逆反反应应的的化化学学计计量量数数比比换换算算成成平平衡衡式式左左或或右右边边同同一一半半边边的的物物质质的的量量与原平衡相同，与原平衡相同，则则二平衡等效。二平衡等效。恒温恒恒温恒压压下的等效平衡下的等效平衡 IIIIII：改变起始加入情况，只要按化学计量数换算改变起始加入情况，只要按化学计量数换算成平衡式左或右边同一半边的成平衡式左或右边同一半边的物质的量物质的量的比的比值值与原平与原平衡相同，则衡相同，则二平衡等效。二平衡等效。注注:I:I、IIIIII为相对等效；为相对等效；II II 为绝对等效为绝对等效.本讲稿第二十一页，共二十九页练习练习5、在
22、一个、在一个1L的密闭容器中，加的密闭容器中，加2molA 1molB 发生下述发生下述反应：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%。维持容器的维持容器的压强和温度压强和温度不变，按下列配比作为起始物质，不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，达到平衡后，C的浓度仍是的浓度仍是1.2mol/L（或（或C的体积分数仍的体积分数仍是是a%）的是）的是A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molBABD三、等效平衡的应用：三、等
23、效平衡的应用：本讲稿第二十二页，共二十九页练习练习6 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)，达到平衡后达到平衡后C的体积分数为的体积分数为%。若维持容器体。若维持容器体积和温度不变，按积和温度不变，按0.6molA，0.3molB和和1.4molC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也为数也为%，则，则x的值的值 （）A、只能为、只能为2 B、只能为、只能为3C、可能是、可能是2，也可能是，也可能是3 D、无法确定、无法确定C注意：注意：C无论是多少，分解时总是按无
24、论是多少，分解时总是按2：1分解。分解。本讲稿第二十三页，共二十九页练习练习7、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(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度不变，按若维持容器体积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为起始物质，达到平衡为起始物质，达到平衡后，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、1B、2C、3D、4BC同练习同练习6本讲稿第二十四页，共二十九页练习练习8、某温度下，向某密闭容器中加入
25、、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不不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后变，只改变起始加入量，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
26、应满足的一般条件是应满足的一般条件是0=2.25mol0Y=3X，Z02mol2.25mol0.5molX+Z/2=1,Y+3Z/2=3本讲稿第二十五页，共二十九页练习练习9、在固定体积的密闭容器内，加入、在固定体积的密闭容器内，加入2molA、1molB，发生反应：，发生反应：A(气气)+B(气气)2C(气气)达达到平衡时，到平衡时，C的的质量质量分数为分数为W。在相同。在相同(T、V)条件下，条件下，按下列情况充入物质达到平衡时按下列情况充入物质达到平衡时C的的质量质量分数分数仍为仍为W的是的是A.2molCB.3molCC.4molA、2molBD.1molA、2molCCD本讲稿第二十
27、六页，共二十九页练习10、在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(气)+B(气)xC(气),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、4练习11、某温度下在一固定容积的密闭容器中，发生如下反应：2A(气)+B(气)2C(气),若开始只充入2molC(气)，达到平衡时，混合气体的压强比开始时增大了20%；若开始时只充入2molA和1molB的混合气体，达到平衡A的转化率为（）两次达到平衡后产生的热量值是否相等？A、20%
28、B、40%C、60%D、80%BCC本讲稿第二十七页，共二十九页练习12.某温度下，在一容积可变的容器中，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、4mol。维持容器的温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下的调整，可是平衡右移的是()A、均减半 B、均加倍 C、均增加1mol D、均减少1mol C本讲稿第二十八页，共二十九页详解：（三行式法）依阿佛加德罗定律：气体的物质的量比=体积比=压强比由题意：2A(气)+B(气)2C(气)V 2 1 2 1开始：？变化：？平衡：4mol 2mol 4mol 由于该反应在一容积可变的容器中进行，即恒温、恒压，只要只要起始组分的起始组分的物物质质的量比的量比相等（相当）。相等（相当）。则为则为等效平衡。可等效平衡。可认为认为平衡不移平衡不移动动，淘汰，淘汰 A A、B B故有：各增加1mol时，可作如下计算：由题意：2A(气)+B(气)2C(气)V 2 1 2 1开始：（4+1）mol（2+0.5）mol （4+1）mol 变化：？平衡：？则达到平衡后为为等效平衡。可等效平衡。可认为认为平衡不移平衡不移动动，但B只增加了0.5mol,与题所给条件不符，需再增加0.5mol B才相符。依勒夏特列原理，此时平衡将右移，故选：C本讲稿第二十九页，共二十九页