第二章化学反应速率和化学平衡

第二章化学反应速率和化学平衡 第三节化学平衡（第四课时） 2014年9月4日星期四

建立平衡状态的途径： ①可加入反应物，从正反应方向开始 ②可加入生成物，从逆反应方向开始 ③也可从加入反应物和生成物，从正、逆反应方向同时开始

一、等效平衡 ⑴定义：化学平衡的建立与反应途径无关，可逆反应在相同状况下，不论从正反应开始还是从逆反应开始，或者正逆反应同时进行，只要初始时有关物质的量“相当”，它们即可以达到相同平衡状态，称为“等效平衡”。此时，等效平衡中各物质的百分含量相等。概念的理解：（1）相同的条件：通常指：①同T同V，②同T同P （2）相同的平衡状态：通常是指平衡混合物各组分的百分含量（指质量、体积、物质的量等）相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。

二、等效平衡的分类和判断方法 1、定温、定容条件下的等效平衡　（1）对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应判断方法： — 极值转换法若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。特点：两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同（等同平衡：所有方面完全对应相同）

例1、在一定温度下，将2mol N2和6mol H2充入固定容积的密闭容器中，发生 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡后，若保持温度不变，令a、b、c分别为N2、H2、NH3的物质的量，重新建立平衡，混合物中个物质的量仍和上述平衡相同，填空 ⑴、若a=0，b=0，则c=——— ⑵、若a=1， c =2，则 b =———— ⑶、若a、 b 、 c取值必须满足的一般条件为（用两个式子表示，一个只含a和c，一个只含b和c ————————、———————— 4 3 a+c/2 = 2 b+3c/2 = 6

例2、在一个固定容积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生 2A(g)＋B (g) 3C(g) +D(g) ，达到化学平衡时，C的浓度为w mol/L。若保持温度容积不变，改变起始物质的用量，达到平衡后，C的浓度仍为 w mol/L的是： A.4molA+2molB B.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD C.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD √ √

（2）对于反应前后气体分子数不变的可逆反应（2）对于反应前后气体分子数不变的可逆反应判断方法：改变起始加入量，只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的量之比与原状态相同，则二平衡等效。特点：两次平衡时各组分百分含量相同，n、c同比例变化

1.在一定温度下，把1 mol CO和2 mol H2O通入一个密闭容器中，发生如下反应：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)，一定时间后达到平衡，此时，CO的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时CO的含量仍为p%的是（　　） A.1molCO２、2molH２ B. 0.2molCO２、0.2molH２、 0.8molCO 、 1.8molH2O C.1molCO２、1molH2O D.2molCO２、2molH２、2molH2O BD

2、等温、等压条件下的等效平衡　判断方法：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比相同。特点：两次平衡时各组分百分含量、 c 相同，n同比例变化

例3、温度压强不变时，将1molN2和4molH2充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中，发生N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡后生成a mol的NH3，在相同温度和压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变，填表： 1.5a 0 0.5

总结等效平衡的条件（xA(g)+yB(g) pC(g)+qD(g)）一、等温等压所投料的物质的量之比相等二、等温等容： A、x+y≠ p+q 所投的料的物质的量相等 B、x+y = p+q 所投的料的物质的量之比相等

练习 1.将2mol SO2气体和2mol SO3气体混合于固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生反应: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)。达到平衡时SO3为n mol。在相同温度下，分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时SO3等于n mol的是( ) A.1.6molSO2+0.3molO2+0.4molSO3 B.4molSO2+1molO2 C.2molSO2+1molO2+2molSO3 D.3molSO2+1molO2+1molSO3 B

2、在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应：达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为a% 。维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度是1.2mol/L（或C的体积分数仍是a%）的是 A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B A、B、D

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)　　①若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为______mol。　　②若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为______mol。　　③若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，则x＝__mol，y＝___ __ mol。　　④若在③的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是__________。 2 3(1-a) 1-a 3a a/(2-a)

三、利用等效平衡的方法解决不等效平衡的问题三、利用等效平衡的方法解决不等效平衡的问题 1：在相同的A、B密闭容器中分别充入2mol的SO2和1molO2，使它们在一定温度下反应，并达新平衡： 2SO2+O2 2SO3（g）。若A容器保持体积不变，B容器保持压强不变。当A中SO2的转化率为25%时，B中SO2的转化率为： A、25% B、大于25% C、小于25% D、无法判断 B 由于A、B两个密闭容器体积相同，反应开始前它们的压强相等，该反应是体积减小的反应，达到平衡后B中的压强大于A，压强对该平衡正向移动有利。

第二章 化学反应速率和化学平衡