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1、2021/8/11 星期三1在一定条件下,可逆在一定条件下,可逆反应只要起始浓度反应只要起始浓度相当相当,无论,无论经过何种途径,经过何种途径,但达到化学平衡时,只要同种物质但达到化学平衡时,只要同种物质的的体积分数体积分数相同,这样的平衡称为相同,这样的平衡称为等效平衡等效平衡。概念的理解:概念的理解:(2 2)平衡状态(终态)只与始态有关,而与途径无)平衡状态(终态)只与始态有关,而与途径无关,(如:关,(如:无论反应从什么方向开始无论反应从什么方向开始投料是一次投料是一次还是分成几次,扩大还是分成几次,扩大缩小或缩小缩小或缩小扩大的过程,)扩大的过程,)只要起始浓度只要起始浓度相当相当,
2、就达到等效平衡状态。,就达到等效平衡状态。(3 3)体积分数相同:体积分数相同:即平衡混合物各组分的即平衡混合物各组分的百分含量百分含量对应对应相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。(1 1)一定条件下一定条件下:通常可以是通常可以是同同T T同同V V,同同T T同同P P一、等效平衡的概念一、等效平衡的概念2021/8/11 星期三2等效平衡建成条件的讨论等效平衡建成条件的讨论ABCD平衡时平衡时D的体积分数的体积分数起始起始充入充入2mol1mol00a%003mol1mola%1mol0.5mol1.5mol0.5mola%4mol2mol00
3、b%(ab)在一定温度下,一个容积固定的密闭容器中发生反在一定温度下,一个容积固定的密闭容器中发生反应:应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),根据下表有关数据分析根据下表有关数据分析恒恒温、恒容温、恒容下等效平衡建成的条件。下等效平衡建成的条件。2021/8/11 星期三3恒温恒温恒容恒容2molSO21molO22molSO21molO22SO2 +O2 2SO32molSO21molO2开始开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态平衡状态4molSO22molO2SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%平衡状态平衡状态SO2a%O2b%SO3c%平衡状态平衡状态SO
4、2a%O2b%SO3c%平衡状态平衡状态?如果加入的是如果加入的是3molSO2和和1molO2呢呢?2021/8/11 星期三4练练习习1:在在一一个个1L的的密密闭闭容容器器中中,加加入入2molA和和1molB,发生下述反应:发生下述反应:达达到到平平衡衡时时,C的的体体积积分分数数为为a%。维维持持容容器器的的体体积积和和温温度度不不变变,按按下下列列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的体积分数为的体积分数为a%是(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
5、.5mol C D、4mol A+2mol BA、B 2021/8/11 星期三5H2(g)+I2(g)2HI(g)1molH21molI2开始开始H2a%I2b%HIc%平衡状态平衡状态讨论讨论:在恒温恒在恒温恒容时下列能与容时下列能与右图达到等效右图达到等效平衡的是(平衡的是()A.2 mol HI B.2 mol H2+2 mol I2C.1 mol H2+1 mol I2+2 mol HI D.0.5 mol H2+0.5 mol I2+1 mol HI(1 1 0)(2 2 0)(2 2 0)(1 1 0)ABCD极端转化极端转化2021/8/11 星期三61molH21molI2开
6、始开始恒温恒容H2a%I2b%HIc%平衡状态平衡状态2molH22molI2H2(g)+I2(g)2HI(g)1molH21molI21molH21molI2H2a%I2b%HIc%平衡状态平衡状态H2a%I2b%HIc%平衡状态平衡状态H2a%I2b%HIc%平衡状态平衡状态?2021/8/11 星期三7练习练习2、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2mol A、1mol B,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的质量分数为的质量分数为W。在相同。在相同(T、V)条条件下,按下列情况充入物质达到平衡时件下,按下列情况充入
7、物质达到平衡时C的质量的质量分数仍为分数仍为W的是(的是()A.2mol C B.3mol CC.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol CC.D 2021/8/11 星期三8 在一定温度下,一个压强恒定的密闭在一定温度下,一个压强恒定的密闭容中发生反应容中发生反应2 2A(g)+B(g)A(g)+B(g)3C(g)+D(g)3C(g)+D(g),根据下表有关数据分析根据下表有关数据分析恒温恒温 恒压恒压下等效下等效平衡建成的条件。平衡建成的条件。ABCD平衡时平衡时D的体积分数的体积分数起始起始充入充入2mol1mol00a%1mol0.5mol1.5mol0.5mola%4
8、mol2mol00a%2mol2mol00b%(ab)2021/8/11 星期三94molSO22molO22molSO21molO22molSO21molO22molSO21molO2开始开始恒温恒温恒压恒压SO2a%O2b%SO3c%平衡状态平衡状态SO2a%O2b%SO3c%平衡状态平衡状态SO2a%O2b%SO3c%2SO2 +O2 2SO3SO2a%O2b%SO3c%2021/8/11 星期三101.在一个在一个1L的密闭容器中,加的密闭容器中,加2molA1molB,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1.2mol/L,C的体积分的体积分数为数为a
9、%。维持容器的压强和温度不变,按下列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,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 DC、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol BA、B、D2021/8/11 星期三112、在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密、在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密闭容器中充入闭容器中充入3LA和和2LB,发生如下反应:,发生如下反应:3
10、A(气)(气)+2B(气)(气)xC(气)(气)+yD(气)气)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 D2021/8/11 星期三123、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(
11、气气)xC(气气),达到平衡后,达到平衡后,C的体积分的体积分数为数为W%。若维持容器体积和温度不变,。若维持容器体积和温度不变,按按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为起始物为起始物质,达到平衡后,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 C2021/8/11 星期三13二、等效平衡的判断二、等效平衡的判断1、步骤、步骤2、起始浓度相当的判断、起始浓度相当的判断(1)同)同T同同V下下A、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说:对于反应前后气体体积发生变化的反应来说:B、对于反应前后气体体积没有变化的反应来说:对
12、于反应前后气体体积没有变化的反应来说:(2)同)同T同同P(即体积可变化)下即体积可变化)下等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量之比例相同。等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量之比例相同。等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量之比例相同。等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量之比例相同。等效转化后,对应等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量均相同。各物质起始投料的物质的量均相同。(1)进行等效转化;()进行等效转化;(2)判断起始浓度是否相当)判断起始浓度是否相当2021/8/11 星期三14二、等效平衡的判断二、等效平衡的判断1、步骤、步骤(1)进行等效转化;()进行等效转化;
13、(2)判断起始浓度)判断起始浓度是否相当是否相当2、起始浓度相当的判断、起始浓度相当的判断(1)同)同T同同V下下2021/8/11 星期三15练习练习1、将、将2molSO2和和2molSO3 气体混合气体混合于固定体积的密闭容器中,在一定条件于固定体积的密闭容器中,在一定条件下下发生反应:发生反应:2SO2(气气)+O2(气气)2SO3(气)(气),平衡时,平衡时SO3为为n mol。相同温度下,分别。相同温度下,分别按下列配比在相同体积的密闭容器中加入按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物质,平衡时起始物质,平衡时SO3的物质的量大于的物质的量大于n mol的是(的是()C DA A
14、、2mol SO2mol SO2 2+1 molO+1 molO2 2 B B、4mol SO4mol SO2 2+1molO+1molO2 2 C C、2mol SO2mol SO2 2+1molO+1molO2 2+2molSO+2molSO3 3 D D、3mol SO3mol SO2 2+1molO+1molO2 2+1molSO+1molSO3 32021/8/11 星期三16(2)在定)在定T、V情况下,下列情况等效的是情况下,下列情况等效的是:例:例:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)A 2mol 2mol 0mol 0molB 0mol 0mol 4mol 4m
15、olC 1mol 1mol 1mol 1molD 4mol 4mol 2mol 2mol 2021/8/11 星期三17起始浓度相当的判断起始浓度相当的判断(1)同)同T同同V下下A、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说:对于反应前后气体体积发生变化的反应来说:B、对于反应前后气体体积没有变化的反应来说:对于反应前后气体体积没有变化的反应来说:等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量成等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量成比例。比例。等效转化后,对应等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量均各物质起始投料的物质的量均相同。相同。2021/8/11 星期三18(2)在定)在定T、V情况下,
16、下列情况水的转化情况下,下列情况水的转化率由大到小的顺序为率由大到小的顺序为()例:例:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)A 1mol 1mol 0mol 0molB 2mol 1mol 0mol 0molC 2mol 2mol 0mol 0molD 3mol 1mol 0mol 0mol DBA=C2021/8/11 星期三192、起始浓度相当的判断、起始浓度相当的判断(2)同)同T同同P(即体积可变化)下即体积可变化)下 等等效效转转化化后后,对对应应各各物物质质起起始始投投料料的的物物质质的量成比例。的量成比例。2021/8/11 星期三203、某温度下,向某密闭容器中加
17、入、某温度下,向某密闭容器中加入1molN2和和3molH2,使之反应使之反应合成合成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,只改变不变,只改变起始加入量,使之反应平衡后起始加入量,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
18、的一般条件是应满足的一般条件是-。2mol2.25mol0.5mol0=2.25mol0Y=3X,Z0X+Z/2=1,Y+3Z/2=32021/8/11 星期三214、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1mol H2和和2molBr2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已知项),在相同条件下,且保持平衡时各组分的百分,在相同条件下,且保持平衡时各组分的百分含量不变,对下列编号(含量不变,对下列编号(1)()(3)的状态
19、,填写表中)的状态,填写表中空白:空白:2a00.52(n-2m)(n-m)a2021/8/11 星期三225、在一个盛有催化剂的容积可变的密闭容器中,保持一、在一个盛有催化剂的容积可变的密闭容器中,保持一定温度压强,进行以下反应,定温度压强,进行以下反应,N2(气气)+3H2(气气)2NH3(气气),已知加入,已知加入1mol N2和和4molH2时,达到平衡后生成时,达到平衡后生成amolNH3,在相同条件下,且在相同条件下,且保持平衡时各组分的百分含量不变,填写表中空白:保持平衡时各组分的百分含量不变,填写表中空白:1.5a00.52(n-4m)(n-3m)a2021/8/11 星期三2
20、33、对于有、对于有固体参加的可逆反应:固体参加的可逆反应:处处理理方方法法:不不考考虑虑固固体体物物质质,先先进进行行等等效效转转化化,应该符合上述的规律。应该符合上述的规律。根根据据题题意意计计算算出出达达到到平平衡衡时时选选定定物物质质的的物物质质的的量量,以以及及所所需需的的固固体体物物质质的的最最小小量量,那那么么,只只要要固固体体物物质质的的起起始始投投料料大大于于这这个个最最小小量量即即可可保保证证达达到到同同一一平平衡衡状状态态(因因为为固固体体物物质质的的量量多多与与少少不不影影响化学反应速率或化学平衡)响化学反应速率或化学平衡)2021/8/11 星期三24例例:在在一一个
21、个1L的的密密闭闭容容器器中中,加加入入2molA和和1molB,发发生生下下述述反应:反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)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%。(1)维维持持容容器器的的体体积积和和温温度度不不变变,按按下下列列配配比比作作为为起起始始物物质质,达到平衡后,达到平衡后,C的浓度仍是的浓度仍是1.2mol/L的是(的是()A、3mol C+xmol D(x0.6)B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+xmol D(x0.1)C、2mol A+1mol B+xmolD(x0)D、1mol A+0.5m
22、ol B+4.5mol C+xmol D(x0.7)A、B、C2021/8/11 星期三253、在一个固定容积的密闭容器中,加入、在一个固定容积的密闭容器中,加入m molA,n molB发生下列反应:发生下列反应:mA(气)气)+n B(气)气)pC(气)(气)平衡时平衡时C的浓度为的浓度为Wmol/L,若容器体积和温度不变,起始时若容器体积和温度不变,起始时放入放入amolA,bmolB,c molC,若要平衡后若要平衡后C的的浓度仍为浓度仍为Wmol/L,则则a、b、c可以满足的关可以满足的关系是(系是()。)。A.a:b:c=m:n:p B.a:b=m:n,ap/m+c=pB.C.mc/p+a=m,nc/p+b=n D.a=m/3,b=n/3,c=2p/3B C2021/8/11 星期三262021/8/11 星期三27