1、一 等效平衡的观点 思考 在相同条件下 有两个容积相等的密闭容器a和b 现在往容器a中充入2molSO2 1molO2 往容器b中充入2molSO3 两容器中的反应最终能否达到同一平衡状态 即平衡状态后各物质的浓度或百分含量是否相等 等效平衡 二 等效平衡 化学平衡的建立与反应的途径无关 同一个可逆反应 只要条件相同 温度 压强相同 并按方程式的化学计量数的相应量配料 使容器中总质量保持不变 则不论从正反应开始 还是从逆反应开始 或正逆反应同时开始 最终都能达到同一平衡状态 称为 等效平衡 此时体系各物质的百分含量与原平衡混合物中各物质的百分含量相同 2 若a 0 5 则b c 3 a b c
2、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和c 另一个只含b和c 2 0 25 1 5 a c 2 2b c 2 题型一 定温 定容条件下的等效平衡同一可逆反应 不同的起始状态 达平衡时 就要求起始物质满足质量守恒 即所含元素种类和物质的量都相同 用原平衡状态做标准 体系中各同种组分的 相同 同种组分的 和 均相同 物质的量 浓度 百分含量 判断方法 把不同的起始状态 通过化学方程式中的计量数 换算成同一边物质 反应物一边或生成物一边 如果各反应物或生成物的物质的量与原平衡相同 则二者平衡等效 同温 同体积的三个密闭容器进行如下反应 1molN23molH2 2molNH3 1
3、5molH20 5molN2 NH3 三者互为等效平衡 达到平衡时 三容器中NH3 H2 N2 1mol 物质的量 浓度 百分含量 练习 2004南京 某温度下 1升密闭容器中加入1摩尔氮气和3摩尔氢气 使反应N2 3H2 2NH3达到平衡 测得平衡混合气体中N2 H2 NH3物质的量分别m n g mol 如果温度不变 只改变初始物质的加入量 而要求平衡状态时m n g mol 维持不变 则N2 H2 NH3加入量分别用x y z表示时 满足条件 1 若x 0 y 0 则z 2 若x 0 75 则y z 3 x y z应满足的一般条件 用含x y z的方程式表示 2 2 25 0 5 y 3
4、x 2x z 2 定温 T 定容 V 条件下的等效平衡 在定温定容的条件下 对于反应前后气体分子数不等的可逆反应 只改变起始加入物质的物质的量 如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边物质的物质的量与原平衡相同 则两平衡等效 在定温定容的条件下 对于反应前后气体分子数相等的可逆反应 只改变起始加入物质的物质的量 如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边物质的物质的量比例与原平衡相同 则两平衡等效 题型二定温 定压条件下的处于等效平衡的同一可逆反应 不同的起始状态 达平衡时 各体系中同种组分百分含量相同 但物质的量不相同 判断方法 把不同的起始状态 通过化学方程式中的计量数 换算成同一边物质 反
5、应物一边或生成物一边 如果各反应物或生成物的物质的量之比原平衡相同 则是等效平衡 例2 有甲 乙两容器 甲的容积固定 乙的容积可变 在一定温度下 向甲中通入3molN2和4molH2 反应达到平衡时 生成NH3物质的量为amol 1 相同温度下 若乙中通入6molN2和8molH2 且保持压强与甲相同 反应达到平衡时 生成NH3物质的量为bmol 则b与a的关系可表示为 2 若 1 中乙与甲的容积始终相等 达到平衡时 生成NH3物质的量为Cmol 则C与a的关系可表示为 b 2a c 2a 恒温恒压对于反应前后气体分子数不等的可逆反应 只改变起始加入物质的物质的量 如通过可逆反应的化学计量数比
6、换算成同一边物质 反应物或生成物 的物质的量之比与原平衡投料之比相同 则两平衡等效 对于反应前后气体分子数相等的可逆反应 只改变起始加入物质的物质的量 如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边物质 反应物或生成物 的物质的量之比与原平衡投料之比相同 则两平衡等效 小结 反应前后气体分子数相等的可逆反应 可以在定温定压的条件下建立起各组分的浓度相同 含量相同 物质的量不相同的等效平衡 也可以在定温定容的条件下建立起各组分的含量相同 浓度不同 物质的量也不同的等效平衡 判断方法 把不同的起始状态 通过化学方程式中的计量数 换算成同一边物质 反应物一边或生成物一边 如果各反应物或生成物的物质的量之比
7、与原平衡投料量之比相同 则是等效平衡 例3 在一定容密闭容器中 保持一定的温度 在一定条件下进行以下反应 A g 2B g 3C g 已知加入1molA和3molB 达到平衡后 生成amolC 1 达到平衡时 C在反应混合物中的百分含量是 用字母a表示 2 在相同的实验条件下 若在同一容器中改为加入2molA和6molB 达到平衡后 C物质的量为 mol 用字母a表示 此时C在反应混合气中的百分含量 填增大 减小或不变 25a 2a 不变 3 在相同的实验条件下 若在同一容器中改为加入2molA和8molB 若要求平衡后C在反应混合物中的含量不变 则还应加入C mol 6 对于同一可逆反应 当外界条件一定时 该反应无论从正反应开始 还是从逆反应开始 或是正逆反应同时进行 只要反应物或生成物满足一定的配比 达平衡时 任何相同的组分的百分含量 体积 物质的量 均对应相同 这样的化学平衡互称为等效平衡 相同温度 相同容积相同温度 相同压强 研究等效平衡的方法是 等效转换 等效平衡的基本标志
