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1、等效平衡 化学平衡中的等效平衡 2013、03 、02 课前练习1. （10年北京理综9）已知：H2(g)+I2(g)2HI(g)；H 04定：反应混合物中，各组分的 或 保持一定5变：化学平衡状态是有条件的、相对的、暂时的，改变影响平衡的条件，平衡会被破坏，直至达到新的平衡。6同：在恒温恒容时，根据化学方程式的化学计量关系，采用极限思维的方法，换算成反应物或生成物后，若对应各物质的物质的量相同时，达到平衡后平衡状态相同。无论投料从反应物开始、从生成物开始、还是从反应物和生成物同时开始。三、化学平衡的标志1本质标志 对给定的反应：mA + nB pC + qD（A、B、C、D均为气体），当v正

2、 = v逆时，2等价标志（1）可逆反应的正、逆反应速率不再随时间发生变化。（2）体系中各组成的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。（3）对同一物质，单位时间内该物质所代表的正反应的转化浓度和所代表的逆反应的转化浓度相等。（4）对同一反应而言，一种物质所代表的正反应速率，和另一物质所代表的逆反应速率的比值等于它们的化学方程式中化学计量数之比。3特殊标志“特殊标志”是指在特定环境、特定反应中，能间接衡量某一可逆反应是否达到化学平衡状态的标志。离开上述界定，它们不能作为一般反应是否达到化学平衡的判断依据。（1）压强 对于反应前后气态物质化学计量数有变化的可逆反应，当体系总压强不变时，可逆反

3、应 处于化学平衡状态。如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)、2NO2(g)N2O4(g)、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)等。 对于化学反应前后气体的化学计量数没有变化的可逆反应，当体系总压强不变时，可逆反应 处于化学平衡状态。如：H2(g)+I2(g)2HI(g)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)等。（2）气体平均摩尔质量（3）气体密度（4）体系中气体的颜色 四 .化学平衡常数一、化学平衡常数的理解1. 化学平衡常数定义： 2. 平衡常数的数学表达式及单位：如对于达到平衡的一般可逆反应：aA + bB pC + qD

4、反应物和生成物平衡浓度表示为C(A) 、 C (B)、C(C) 、C(D) 化学平衡常数：K= K的单位为 思考与交流 K值的大小说明了什么? 化学平衡常数与哪些因素有关？. 利用平衡常数解释浓度改变对化学平衡的影响。【例3】A 、B、 C、D为四种易溶物质，它们在稀溶液中建立如下平衡：A+2B+H2OC+D。当加水稀释时，平衡向 （填“正”或“逆”）反应方向移动，理由是 。五.化学平衡的移动1影响化学平衡的条件（1）浓度（2）压强（3）温度（4）催化剂反应特征改变条件改变条件瞬间达到新平衡前平衡移动方向V(正)V(逆)V(正) 与V(逆)关系HCDE 若令a、b、c分别代表初始加入的A、B、

5、C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，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同，填写：1.若a0，b0，则c_ _。2. a、b、c的取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表示，一个只含a、c，另一个只含b、c）：_ _；_ _ _。例2可逆反应2A(g)3B(g) xC(g)4D(g)。若按下列两种配比：0.8molA、1.2molB、1.2molC、2.4molD；a molA、b molB、0.6molC、1.2molD将它们放入一个容积不变的密闭容器中，保持温度不变，达到平衡后，C的百分含量相同，则a_ _，b_ _，方程

6、式中C的计量数为_ _。解析： 2A(g) 3B(g) xC(g) 4D(g) 0.8 1.2 1.2 2.4等价转化 0 0 (0.8+1.2) (20.8+2.4)以A计：a mol b molB 0.6molC 1.2mol等价转化 0 0 (a+0.6) (2a+1.2) 0.8+1.2a+0.6 20.8+2.42a+1.2 得x2、a1.4同理：x2代入，以B计 得b2.1验证： 2A(g) 3B(g) 2C(g) 4D(g)0.8 1.2 1.2 2.4等价转化 2 4 1.4 2.1 0.6 1.2等价转化 2 4另：若V0，直接看出x1，再由投料比求出a、b例3在一个固定体积

7、的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：H2(g)Br2(g)2HBr(g),已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr（见表）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的百分含量不变，对下列编号的状态，填写：编号起始状态mol平衡时HBr物质的量molH2Br2HBr已知120a12402a200.510.5a3mn（n2m）解析：放大缩小模型，可知对H2(g)Br2(g)2HBr(g)，1molH22molBr2与kmolH22kmolBr2在同温同压下一定可达“等百分含量”即等效平衡，后者平衡时生成了kamolHBr H2(g)Br2(g)2HBr(g) 1 2 a

8、k 2k ka 即k2，HBr：2amol 即k0.5，需0.5molH21molBr2 等价转化 0.5amolHBr应达到 而1molHBr 0.5molH20.5molBr2 起始等效 0.5molH21molBr2 0 molH20.5molBr21molHBr（比较得出） 设最初m molH2n molBr2x molHBr 而x molHBr x molH2x molBr2 m molH2n molBr2x molHBr （mx）molH2（nx）molBr2 且（mx）（nx）12平衡时生成（mx）amol HBr 解得x2(n2m) x代入（mx）a（即现在的k）（nm）a例4

9、.向体积不变的密闭容器中充入2 mol N2和6 mol H2，一定条件下发生反应：N2（气）+ 3 H2（气）2 NH3（气），平衡时混合气共7 mol令a、b、c分别代表N2、H2、NH3起始加入的物质的量，维持温度不变，使达到平衡时各成分的百分含量不变则：若a0，b0，则c 若a0.7，b2.1，则：c 这时反应向 进行若要维持反应开始向该反应方向进行，c的范围是 欲使起始反应维持向与相反的方向进行，则b的范围是 1c4 4.5b6例5. 一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1mol O2，发生下列反应： 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g),达到平衡后改变下述

10、条件，SO3气体的平衡浓度不改变的是？ 保持温度和容器容积不变， 充入 1mol SO3(g) 保持温度和容器内压强不变，充入 1mol SO3(g) 保持温度和容器内压强不变 充入 1mol O2(g) 保持温度和容器内压强不变，充入 1mol Ar(g) 保持温度和容器内压强不变，充入 2mol SO2(g)+ 1mol O2(g)+ 1mol SO3(g) 保持温度和容器内体积不变，充入 1mol Ar(g)A B C D 问题一 化学平衡计算的技巧例1.某合成氨厂合成氨的反应中，测得合成塔入口处气体N2、H2、NH3的体积比为6：8：1，出口处N2、H2、NH3的体积比为9：27：8，

11、则氮气的转化率为（ ） A75% B50% C25% D20%例2.反应2A(g) B(g)+ C(g)，在一定条件下达到平衡后，容器内压强增大了%，A的转化率为2%，则的值为（ ）A1 B2 C3 D4例3.一定条件下，可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z起始浓度分别为（均不为0），平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1molL-1、0.3 molL-1、0.08 molL-1，则下列判断中不合理的是（ ）A B平衡时，Y和Z的生成速率之比为CX、Y的转化率不相等 D的取值范围为0”、“”或“=”）。【课堂作业】1.在固定体积的密闭容器中，一定温度下，加入2molBr2和1mo

12、lH2发生反应：H2(g)+ Br2 (g) 2HBr达到平衡时，HBr的质量分数为w%；若相同条件下，按下列情况充入物质，达到平衡时，HBr的质量分数仍为w%的是( ) 新课标第一网 A.2molHBr B.3mol HBr C.4molBr2+2molH2 D.1molBr2+2molHBr2.某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol，保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是( ) A.均减半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均减少1mol3.在恒温时，一固

13、定容积的容器内发生如下反应：2NO2(g) N2O4(g)达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数( ) A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断4.容积相同的四个密闭容器中，进行同样的可逆反应：2A(g)+B(g) 3C(g)+ 2D(g)；起始时甲、乙、丙、丁四个容器所装A和B的量分别为：甲：A 2 mol，B 1 mol；乙：A 1 mol，B1 mol；丙：A 2 mol，B 2 mol；丁：A 1 mol，B 2 mol。在相同温度下建立平衡时，A或B的转化率大小关系为（ ） A.A的转化率为甲丙乙丁 B.A的转化率为甲乙

14、丁乙丙丁 D.B的转化率为甲丙乙丁5.在一个固定容积的密闭容器中放入3mol X气体和2mol Y气体，在一定条件下发生下列反应4X(g)+4Y(g) 3Q(g)+ R(g)达到平衡后，容器内温度与起始时相同，混合气体的压强比原来的增大10%，X的浓度减小，则值为（ ）A4 B5 C6 D76.在一定温度下，10L密闭容器中加入5molSO2、4.5molO2，经10min后反应达平衡时有3molSO2发生了反应。试填写下列空格： O2的转化率为多少？用SO2表示该反应的反应速率为多少？平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为多少？(最简整数比)平衡时体系中SO3的百分含量(体积分数)为多少？

15、巩固练习：1在恒温、恒容的条件下，有反应2A（气）+2B（气）C（气）+3D（气）,现从两条途径分别建立平衡。途径I：A、B的起始浓度均为2molL1；途径II：C、D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L；则以下下叙述正确的是：A.两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成不相同B.两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成不同C.达平衡时，途径I的反应速率v（A）等于途径II的反应速率v（A）D.达平衡时，途径I所得混合气的密度为途径II所得混合气密度的2在一恒定的容器中充入2molA和1molB发生反应：2A（气）+B（气）xC（气），到平衡后，C的体积分数为W%：若维持容器的容

16、积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol，C：1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则比值为： 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3 如图，是恒压密闭容器，是恒容密闭容器。其它条件相同时，在、中分别加入2mol X和2mol Y，起始时容器体积均为V L，发生如下反应并达到平衡（X、Y状态未知）：2X（？）Y（？）aZ（g）。此时中X、Y、Z的物质的量之比为132，则下列说法一定正确的是A 若X、Y均为气态，则平衡时气体平均摩尔质量：B 若X、Y不均为气态，则平衡时气体平均摩尔质量：C 若X为固态，Y为气态，则从起始到平衡

17、所需时间D 平衡时容器的体积小于VL4已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2N2O4（正反应为放热反 应）。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如右图所示。下列说法错误的是A 图中共有两条曲线X和Y，其中曲线X表示NO2浓度随时间的变化B a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是b和dC 反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是加入0.2mol N2O4D 若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是适当缩小容器体积3某温度下1 L密闭容器中加1 mol N2和3 mol H2，使反应N2+3

18、H2 2NH3达到平衡，测得平衡混合气体中N2、H2、NH3物质的量分别为m mol、n mol、g mol。如温度不变，只改变初始加入的物质的量，而要求m、n、g的值维持不变，则N2、H2、NH3加入的物质的量用x、y、z表示时，应满足条件：（1）若x=0，y=0，则z= （2）若x=075 mol，则y= ，z= 。（3）x、y、z应满足的一般条件是(请用两个方程式表示，其中一个含x和y，另一个只含y和z) 。4I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1mol A和1 mol B，到达平衡后，生成a mol C，这时A的物质的量为

19、 mol。(2)若开始时放入3mol A和3 mol B，到达平衡后，生成C的物质的量为 mol。(3)若开始时放入x mol A，2mol B和1mol c，到达平衡后，A和C的物质的量分别是y mol和3a mol，则x= mol，y = mol。平衡时，B的物质的量 (选填一个编号)甲、 大于2mol 乙、等于2mol 丙、小于2mol 丁、可能大于、等于或小于2mol作出此判断的理由是 。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是 。若维持温度不变，在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。(5)开始时放入1mol A和1molB到达平衡后生成b mol C。将b与(1)小题中的a进行比较 。甲、ab 丙、a=b 丁、不能比较a和b的大小作出此判断的理由是 。5在一定温度下，向一个容积不变的容器中，加入3molSO2和2molO2 及固体催化剂，使之反应。2SO2(g) + O2 (g) 2SO3 (g) ；H=196.6kJ/mol。平衡时容器内气体压强为起始时的90%。此时、加入3molSO2和2molO2 发生反应，达到平衡时，放出的热量为 。、保持同一反应温度，在相同的容器中，将起始物质的量改为amolSO2、