等效平衡概念的建立与进阶

等效平衡概念的建立与进阶第1页，共37页，2023年，2月20日，星期三一、化学平衡状态：1、一定条件下2、可逆反应3、正反应速率等于逆反应速率4、各组分的浓度保持不变二、化学平衡状态建立的途径：

1、先加入反应物，从正反应方向开始。

2、先加入生成物，从逆反应方向开始。第2页，共37页，2023年，2月20日，星期三2molSO21molO2开始2molSO3开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态2SO2+O2

2SO3

SO2a%O2b%SO3c%平衡状态第3页，共37页，2023年，2月20日，星期三2molSO21molO2开始2molSO3开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态1molSO20.5molO21molSO3?2SO2+O2

2SO3

第4页，共37页，2023年，2月20日，星期三2molSO21molO2开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态SO2a%O2b%SO3c%平衡状态2molSO3开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态相当于开始加入1molSO2、0.5molO2和1molSO32SO2+O2

2SO3

第5页，共37页，2023年，2月20日，星期三2molSO21molO2开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态SO2a%O2b%SO3c%平衡状态2molSO3开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态相当于开始加入0.5molSO2、0.25molO2和1.5molSO32SO2+O2

2SO3

第6页，共37页，2023年，2月20日，星期三2molSO21molO2开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态SO2a%O2b%SO3c%平衡状态2molSO3开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态相当于开始加入0.25molSO2、0.125molO2和1.75molSO32SO2+O2

2SO3

第7页，共37页，2023年，2月20日，星期三三、建立等效平衡的途径：

1、先加入反应物，从正反应方向开始，可以建立化学平衡。

2、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。

3、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平衡。第8页，共37页，2023年，2月20日，星期三例1、在一定的温度下，把2molSO2和1molO2通入一定容积的密闭容器里，发生如下反应：

2SO2+O22SO3

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a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2、和SO3的物质的量(mol)。如果a、b、c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：(1)若a=0、b=0，则c=

，(2)若a=0.5，则b=

，c=

，(3)a、b、c取值必须满足一般的条件是(用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)

，

。20.251.5a+c=2b+c/2=1第9页，共37页，2023年，2月20日，星期三2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)起始（mol）:aSO2，bO2，cSO32SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)abc0b+c/2a+c21

210第10页，共37页，2023年，2月20日，星期三等效平衡的判断第11页，共37页，2023年，2月20日，星期三对于同一可逆反应，在一定条件下，以不同投料方式进行反应，只要达到平衡时相同组分在各混合物中的百分数（体积、物质的量或质量分数）相等，这样的化学平衡即互称为等效平衡。

组分的百分数相同，包括体积分数、物质的量分数或质量百分数，而不一定是指浓度相同，因为同一组分百分数相同时其浓度不一定相等。第12页，共37页，2023年，2月20日，星期三2SO2+O2

2SO3

2molSO21molO2开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态

讨论1（恒温恒容）

A.2molSO3

B.4molSO2+2molO2(210)(420)规律Ⅰ：对于反应前后气体分子数有变化的可逆反应第13页，共37页，2023年，2月20日，星期三2molSO2

1molO2恒温恒容4molSO2

2molO2

2molSO2

1molO22SO2+O2

2SO3

2molSO21molO2开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态第14页，共37页，2023年，2月20日，星期三2SO2+O2

2SO3

2molSO21molO2开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态

讨论1（恒温恒容）D.1molSO2+0.5molO2+1molSO3（A、D）

A.2molSO3

B.4molSO2+2molO2C.2molSO2+1molO2+2molSO3

(210)(420)(420)(210)第15页，共37页，2023年，2月20日，星期三此例计算的关键是换算到同一边后各组分要完全相同。

第16页，共37页，2023年，2月20日，星期三2SO2+O2

2SO3

2molSO21molO2开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态

讨论2（恒温恒压）A.2molSO3

B.4molSO2+2molO2C.2molSO2+1molO2+2molSO3

D.1molSO2+0.5molO2+1molSO3（210）（420）（420）（210）第17页，共37页，2023年，2月20日，星期三4molSO2

2molO2

2molSO2

1molO22molSO2

1molO22molSO21molO2开始恒温恒压SO2a%O2b%SO3c%平衡状态SO2a%O2b%SO3c%第18页，共37页，2023年，2月20日，星期三对于反应前后气体分子数有变化的可逆反应:恒温恒容——(进行等效转化后)

投料量与原平衡起始量对应物质完全相同，则两平衡等效。恒温恒压——(进行等效转化后)

投料量与原平衡起始量对应物质成比例，则两平衡等效。规律Ⅰ：第19页，共37页，2023年，2月20日，星期三练习1A、B两容器，A容器容积固定，B容器容积可变。一定温度下，在A中加入2molN2和3molH2，当N2(g)+3H2

(g)2NH3(g)反应达平衡时，生成的NH3的物质的量为m。相同温度下，保持B的容积为A的一半，并加入1molNH3，当B中反应达平衡时要使B中各物质的质量分数与上述A容器中达到平衡时相同，则起始时应加入

molN2和

molH2AB第20页，共37页，2023年，2月20日，星期三2molN23molH21molN21.5molH2ABN2(g)+3H2

(g)2NH3(g)XY1X+0.5Y+1.50

11.5X==0.5Y==0第21页，共37页，2023年，2月20日，星期三H2+I2

2HI

1molH21molI2开始H2a%I2b%HI

c%平衡状态

讨论3（恒温恒容）A.2molHIB.2molH2+2molI2C.1molH2+1molI2+2molHID.0.5molH2+0.5molI2+1molHI（110）（220）（220）（110）规律Ⅱ：对于反应前后气体分子数不变的可逆反应第22页，共37页，2023年，2月20日，星期三1molH2

1molI21molH21molI2开始恒温恒容H2a%I2b%HI

c%平衡状态2molH2

2molI2

1molH2

1molI2H2+I2

2HI

第23页，共37页，2023年，2月20日，星期三H2+I2

2HI

1molH21molI2开始H2a%I2b%HI

c%平衡状态

讨论3（恒温恒容）A.2molHIB.2molH2+2molI2C.1molH2+1molI2+2molHID.0.5molH2+0.5molI2+1molHI（110）（220）（220）（110）ABCD第24页，共37页，2023年，2月20日，星期三1molH21molI2开始恒温恒压H2a%I2b%HI

c%平衡状态1molH2

1molI21molH2

1molI2H2+I2

2HI

2molH2

2molI2

讨论4第25页，共37页，2023年，2月20日，星期三对于反应前后气体分子数不变的可逆反应:恒温恒容、恒温恒压——(进行等效转化后)投料量与原平衡起始量对应物质成比例，则两平衡等效。规律Ⅱ计算的关键是换算到同一边后，各组分物质的量之比相同即可。第26页，共37页，2023年，2月20日，星期三恒温恒压呢？ADD

练习2将3molA和1molB放入恒温恒容的密闭容器中,发生如下反应：3A(g)+B(g)2C(g)+D(g)，达到平衡后C的含量为w%，若维持温度和体积不变，按下列4种配比投料，平衡后C的含量仍为w%的是

A.6molA+2molBB.3molA+1molB+2molCC.1molB+2molC+1molDD.2molC+1molD（6200）（3120）（3200）（3100）第27页，共37页，2023年，2月20日，星期三练习3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)若开始时放入1molA和1molB，达到平衡后，生成amolC。(1)若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为

mol(2)若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，C的物质的量是3amol，x=

mol.(3)若在(2)的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量是

mol.3a26a第28页，共37页，2023年，2月20日，星期三n(A)=1n(B)=1等温（T）等压（p）n(A)=1-an(B)=1-an(C)=a起始'平衡'n(A)=3n(B)=3n(A)=3-3an(B)=3-3an(C)=3a等温（T）等压（p）起始平衡A(g)+B(g)C(g)第29页，共37页，2023年，2月20日，星期三4molSO2

2molO2

2molSO21molO2开始恒温恒压SO2a%O2b%SO3c%平衡状态SO2a%O2b%SO3c%第30页，共37页，2023年，2月20日，星期三1molH2

1molI21molH21molI2开始恒温恒容H2a%I2b%HI

c%平衡状态2molH2

2molI2

1molH2

1molI2H2+I2

2HI

第31页，共37页，2023年，2月20日，星期三等效平衡特征：任何相同组分的百分含量相同。等效平衡的情况小结：1、反应前后气体分子数不等的可逆反应恒温恒容时，等效平衡间相同物质的物质的量、浓度和百分含量一定相同；恒温恒压时，浓度和百分含量一定相同。第32页，共37页，2023年，2月20日，星期三2、反应前后气体分子数相等的可逆反应恒温恒容时，等效平衡间相同物质百分含量一定相同；恒温恒压时，浓度和百分含量一定相同。第33页，共37页，2023年，2月20日，星期三等效平衡规律比较烦琐，因此是高考中的一个难点。准确掌握的关键一是看反应的条件,即是恒温恒容还是恒温恒压；二是看该条件下的可逆反应前后气体分子数有无变化。计算等式的确立只有两种方式：一是换算到同一边后各组分物质的量与起始量相同，二是换算到同一边后只需要各组分物质的量之比与起始量相同。理清这种思路，即可突破平衡规律的难点。第34页，共37页，2023年，2月20日，星期三练习3

在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：

H2(g)+I2(g)2