化学等效平衡

PAGE第6页共6页化学等效平衡等效平衡问题：对于同一可逆反应，在同一相同条件下，无论反应是从正反应开始、还是从逆反应开始或从中间态开始，以一定的配比投入物质，则可以达到相同的平衡状态。例如，在同一相同条件下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)配比1（单位mol）：130配比2（单位mol）：002配比3（单位mol）：0.51.51以上3种配比投入物质，可以达到相同的平衡状态。在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数、质量分数等）均相同.一、等效平衡概念在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数、质量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。注意：（1）外界条件相同：①恒温、恒容，②恒温、恒压。（2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同：“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，各组份的浓度、物质的量、反应的速率、压强等可以不同。（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，只要物料相当，就达到相同的平衡状态。二、等效平衡的分类和判断方法（一）：恒温、恒容条件下对反应前后气体分子数发生变化的反应（即△V≠0的体系）：判断方法：极值等量即等效恒温、恒容时，根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时，反应物（或生成物）中同一组分的物质的量完全相同，则互为等效平衡。此时一般不考虑反应本身的特点，计算的关键是换算到同一边后各组分要完全相同。特点：两次平衡时各组分的百分含量、物质的量、浓度均相同（全等平衡）.【例1】定温定容下，可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)按下列四种不同投料方式达到平衡后，N2的体积分数都相等，请填写下面的空格。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡时n（NH3）/mol起始量（投料1）/mol：130a等效于（投料2）/mol：0等效于（投料3）/mol：4/3等效于（投料4）/mol：abca、b、c取值必须满足的一般条件是（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）：、。（二）：恒温、恒容条件下对反应前后气体分子数不发生变化的反应（即△V=0的体系）：判断方法：极值等比即等效恒温、恒容时，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，不同的投料方式如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时，只要反应物（或生成物）中各组分的物质的量的比例相同，即互为等效平衡。此时的反应特点是无体积变化，计算的关键是换算到同一边后各组分只需要物质的量之比相同即可。特点：两次平衡时各组分的百分含量相同，但物质的量、浓度按比例变化（等比平衡）.【例2】定温定容下，可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)按下列四种不同投料方式达到平衡后，H2的体积分数都相等，请填写下面的空格。H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡时n（HI）/mol起始量（投料1）/mol：120a等效于（投料2）/mol：01等效于（投料3）/mol：01等效于（投料4）/mol：abca、b、c取值必须满足的一般条件是。练习：在一个固定容积的密闭容器中，保持一定的温度进行以下反应：已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr（见下表已知项），在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号①～③的状态，填写下表中的空白。（三）恒温、恒压条件下：判断方法：极值等比即等效在恒温恒压时，可逆反应以不同的投料方式进行反应，如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时，只要反应物（或生成物）中各组分的物质的量的比例相同，即互为等效平衡。特点：两次平衡时各组分的百分含量、浓度相同，但物质的量按比例变化（等比平衡）.【例3】在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。已知加入1molN2和4molH2时，达到平衡后生成amol，在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。请填写下面的空格。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡时n（NH3）/mol起始量（投料1）/mol：140a等效于（投料2）/mol：1.560等效于（投料3）/mol：10.5a等效于（投料4）/mol：mg（g≥4m）【例4】在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。已知加入1molN2和3molH2时，达到平衡后生成amol，在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。请填写下面的空格。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡时n（NH3）/mol起始量（投料1）/mol：130a等效于（投料2）/mol：26等效于（投料3）/mol：1等效于（投料4）/mol：abca、b、c取值要满足的条件是：由上述讨论可知，最初投料方式与化学方程式计量系数比不一致时，各投料方式中的结果都是唯一值，而如果最初投料方式与化学方程式计量系数比一致时，各投料方式中的结果不一定是唯一值。练习：1、（2003年江苏卷）Ⅰ: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1molA和1molB，达到平衡后，生成amolC，这时A的物质的量化学平衡图象1、在密闭容器,一定条件下进行反应,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)若增大压强或升高温度,重新达到平衡,变化过程均如图所示,则对该反应叙述正确的是()第1第1题图B、逆反应是吸热反应C、m+n>p+qD、m+n<p+q第2题图2、600℃第2题图 A、A是反应物 B、前4分钟，A的分解率是0.1mol/(L.min)C、4分钟后，若升高温度，A的转化率增大 D、4分钟后，若增大压强，A的转化率减小3、对于可逆反应，A2(g)+3B2(g)2AB3（g）,△H<0（正反应放热），下列图像不正确的是 () 第4题图4、可逆反应2A+B2C（g）△第4题图 A、A和B可能都是固体 B、A和B一定都是气体 C、若B为固体，则A一定是气体 D、A和B可能都是气体第5题图5、已知某可逆反应在密闭容器中进行：A(g)+2B(g)3C第5题图过程，若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是A、增大A的浓度B、缩小容器的容积C、加入催化剂D、升高温度第6题图6、今有X（g）+Y(g)2Z(g);△H<0从反应开始经过t1后达到平衡状态,t2时由于条件改变,平衡受到破坏,在t3时又达到平衡,据右图回答:从t2→t3的曲线变化是由哪种条件引起的（）第6题图 A、增大X或Y的浓度B、增大压强 C、增大Z的浓度 D、升高温度第7题图7、由可逆反应绘出图像如图，纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量，下列对该反应的判断正确的是（） 第7题图 A、反应物中一定有气体B、生成物中一定有气体C、正反应一定是放热反应D、正反应一定是吸热反应第8题图8．在密闭容器中进行下列反应：M(g)+N(g)R(g)+2L此反应符合右图，下列叙述正确的是（） 第8题图正反应吸热，L是气体B．正反应吸热，L是固体 C．正反应放热，L是气体D．正反应放热，L是固体或液体第9题图9、反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g)反应过程中，当其它条件不变时，C的百分含量（C%）和压强（P）的关系如图，下列叙述正确的是第9题图达到平