1、等效平衡,2020年1月27日星期一,化学平衡状态,1、概念：化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。,2、特征： 逆：研究对象为可逆反应 等：V正=V逆 判断反应是否处于平衡状态的因素 动：V正=V逆0 动态平衡 定：各组分的浓度或其百分含量为定值 变：条件变化，化学平衡状态亦发生变化,例： 2SO2+ O2 2SO3,起始C(mol/L) 2 1 0 平衡C(mol/L) 0.8 0.4 1.2,2SO2+ O2 2SO3,0 0 20.8 0.4 1.2,以上两个平衡，有什么异同？,等效平衡,在一定条件下（恒温恒容或恒温
2、恒压），对同一可逆反应，只是起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同，这样的平衡称为等效平衡。,等效平衡的判断方法,任何状态的体系，都用“极端状态”来比较，通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质,恒温恒容： 2SO2 (g) +O2(g) 2SO3 (g) 途径1起始 2mol 1mol 0 途径2起始 0 0 2mol 途径3起始 1mol 0.5mol 1mol 途径4起始 0.5mol ? ? 途径5起始 amol bmol cmol,【问题】: 途径2、 3与1等效吗?,途径4中O2(g)和SO3(g)的起始量为多少,到达平衡时可与途径1等效?,途径5中
3、a、b、c符合怎样的关系达到平衡状态时与途径1等效?,等效平衡建成条件探究一,a+c=2,2b+c=2,恒温恒容： 2SO2 (g) +O2(g) 2SO3 (g) 途径1起始 2mol 1mol 0,途径2：05mol 05mol 05mol 途径2与1等效吗? 恒温恒容：N2+3H2 2NH3 途径1： 1mol 4 mol 0mol 途径2： 0mol 1mol 2mol 极限转化：1mol （1+3） mol 0mol 途径3： 05mol 3 mol ?mol1.2等效。3和1,2不等效,1mol,结论：恒温恒容条件下对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应,若改变起始加入情况，通过
4、可逆反应的化学计量数换算成同一边物质的物质的量与原平衡起始加入量相同，则二平衡等效。,恒温恒容：等效平衡建成条件,等效平衡建成条件的探究二,恒温恒容下，H2 (g) I2 (g) 2HI(g) 途径1起始 2 mol 1mol 0 途径2起始 ？mol 0 2mol(1mol+ 1mol ) 1mol 0mol 途径3起始 4mol 2mol 0 途径4起始 3mol 1mol 2mol,途径2、 3、4与 途径1 等效吗？,4mol:2mol=2:1,结论：恒温恒容条件下对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质的物质的量之比与原平
5、衡起始加入量相同，则二平衡等效。,恒温恒容：等效平衡建成条件二,练习1 有一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB发生反应，2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)达到平衡时，C的浓度为Wmol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列四种方法改变起始物质，达平衡时C的浓度仍为Wmol/L的是（ ）A4mol A + 2mol BB2mol A + 1mol B + 3mol C + 1mol DC3mol C + 1mol D +1mol B D3mol C + 1mol D E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD,(2+2)molA+(1+1)mo
6、lB,2molA,+(1+1)molB,2molA+1molB,(1+1)molA+,(0.5+0.5)molB,DE,2、在固定体积的密闭容器内，加入2mol A、1mol B，发生反应：A(气)+B(气) 2C(气)达 到平衡时，C的质量分数为W。在相同(T、V)条件下，按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W的是A.2mol C B.3mol CC.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol C,CD,练习3 在一定温度下把2mol SO2和1mol O2通入一个定容的密闭容器里发生反应2SO2 + O2 2SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混和物就处于平衡状态。现
7、在该容器中维持温度不变，今a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量，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和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 = 和c = 。 (3)a、b、c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a、c，另一个方程中含b、c。）,2,1.5,0.25,a+c=2,2b+c=2,3.在一恒容的容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应2 A(g) + B(g) x C(g)，达
8、到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器中的容积和温度不变，按起始物质的量：A为0.6 mol，B为0.3 mol，C为1.4 mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x的值为 （ ） A只能为2 B只能为3 C可能是2，也可能是3 D无法确定,C,等效平衡建成条件的探究三,恒温恒容 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 途径1起始 2mol 1mol 0 途径2起始 4 mol 2 mol 0,压,途径1和2是否为等效平衡？,结论： 恒温恒压条件下若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质的物质的量之比与起始加入量之比相同，则两平衡等效。,BD,等效平
9、衡小结,投料换算成相同物质表示时物质的量相同,两平衡各组分百分含量均相同（n、c相同）,投料换算成相同物质表示时物质的量成比例,两平衡各组分百分含量相同，（n、c按比例变化 ）,投料换算成相同物质表示时物质的量成比例,两平衡各组分百分含量相同，（c相同，n按比例变化）,例、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+3H2 2NH3。已知加入1molN2和4mol H2时，达到平衡后生成amolNH3。有恒温恒压下欲保持平衡时各组分的体积分数不变。填写下列空白：（恒温恒压）,等效平衡问题,1.5a,0,0.5,2g-8m,(g-3m)a,N2 + 3H2 2
10、NH3,m,g,x,m+ x/2,g +3x/2,0,g - 4m,=,x/2,x,=,2g-8m,m+ x/2,=,m+ x/2,m+ (2g-8m)/2,=,g - 3m,起始:,极限转化:,练习6 在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB，发生如下反应：3A（g）+2B（g） xC（g）+yD(g） 达到平衡时，C的体积分数为m%。若维持温度压强不变，将0.6LA 、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则X,Y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,CD,练习2：,在一个体积固定的密闭容器中，保持一定温度，进行如下反应：H2（气）+Br2（气）2HBr（气） 已知加入1mol H2和2mol Br2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，填写表中空白：,2a,0,0.5,2(g-2m),(g-m)a,
