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选修 4 第二章. 第二节 化学反应的限度. （第四课时）. 等效思想在化学平衡中的应用. 一、 等效平衡状态观念 1 、等效平衡状态涵义. 某一可逆反应，在一定条件（ T 、 c 、 p ）下，经过不同的途径建立平衡时，各组分的百分含量（质量百分含量、体积分数、物质的量分数）对应相等的状态互称为 等效平衡状态（简称等效平衡）。. 2. 概念的理解：. （ 1 ） 一定条件下： 通常可以是 ① 同 T 同 V ，②同 T 同 P. （ 2 ）平衡状态（终态）的建立只与始态有关，而与途径关。 - PowerPoint PPT Presentation
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第二节 化学反应的限度
（第四课时）
等效思想在化学平衡中的应用等效思想在化学平衡中的应用
选修 4 第二章
一、等效平衡状态观念 1 、等效平衡状态涵义
某一可逆反应，在一定条件（ T 、 c 、 p ）下，经过不同的途径建立平衡时，各组分的百分含量（质量百分含量、体积分数、物质的量分数）对应相等的状态互称为等效平衡状态（简称等效平衡）。
2. 概念的理解：（ 1 ）一定条件下：通常可以是
① 同 T 同 V ，②同 T 同 P（ 2 ）平衡状态（终态）的建立只与始态有关，而与
途径关。
（如：①无论反应从什么方向开始②投料是一次还是分成几次，只要起始浓度相当，就达到等效平衡状态。
（ 3 ）体积分数相同：即平衡混合物各组分的百分含量对应相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。
二、等效平衡的分类 :
1. 定温定容：
反应前后气体不相等 m+n≠p+q (△v(g)≠0)
反应前后气体相等 m+n ＝ p+q (△v(g) ＝0)
2 定温定压：
反应前后气体系数不相等 m+n≠p+q (△v(g)≠0)
反应前后气体系数相等 m+n ＝ p+q (△v(g) ＝0)
对于化学反应： mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
可分四种情况讨论
1 、定温（ T ）定容 (V) 条件：
对于 mA( 气 )+nB( 气 ) pC( 气 )+qD( 气 ) （ 1 ）若 m+n≠p+q ， (△v(g)≠0)
若建立等效平衡状态，必须满足什么条件？
探究 1 定温（ T ）定容 (V) 下等效平衡的条件下等效平衡的条件
在一定温度下，一个容积固定的密闭容器中发生反 应： 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g) ，根据下表有关数据分 析恒温、恒容下等效平衡建成的条件。
A B C D 平衡时 D 的体积数
起始充入各物质的物质的量
2mol 1mol 0 0 a%
0 0 3mol 1mol a%
1mol 0.5mol 1.5mol 0.5mol a%
1 、恒温、恒容下对于气态物质反应前后分子数变化的可逆反应等效平衡的判断方法是 :
使用极限转化的方法，将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的物质的量是否对应相等。
等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果：归纳总结
产生结果：各组分百分量、 n 、 c 均相同。
平衡状态
D a%
恒温恒容
2mol A
1mol B
2mol A
1mol B
平衡状态
D a%
D a%
平衡状态
D ?%
思考：若起始充入 4molA,2molB 平衡时 D 的体积分数是大于 a% 、小于 a% 还是等于 a% ？
2mol A
1mol B
开始
ⅠⅠ
开始
4mol A
2mol BⅡⅡ
例题 1: 在一定温度下，一个固定容积的密闭容器中， 加入 2molA 和 1molB ，发生如下反应： 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g) ，达到平衡时， C 的浓 度为 wmol/L 。若维持容器容积和温度不变，按下列 四种方法改变起始物质的用量，达到平衡后， C 的浓
度仍为 wmol/L 的是 ( )
A ． 4molA+2molB
B ． 1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
C ． 3molC+1molD+1molB
D ． 3molC+1molD
B 、 D
练习 1 、某温度下，向恒容密闭容器中加入 1molN2 和3molH2, 使之反应合成 NH3 ，平衡后测得 NH3 的体积分数为 m 。若维持温度和体积不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后 NH3 的体积分数仍为 m ，若 N2 、H2 、 NH3 的加入量用 X 、 Y 、 Z 表示应满足：
[1] 若 X=0 ， Y=0 ，则 Z=----------- 。
[2] 若 X=0.75 ， Y= --------------- ， Z=-------------- 。
[3]X 、 Y 、 Z 应满足的一般条件是：
--------------------------------- 。
2mol
2.25mol 0.5mol
X+Z/2=1 , Y+3Z/2=3
练习 2 、将 2molSO2 和 2molSO3 气体混合于固定体积密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2( 气 )+O2( 气 ) 2SO3 （气），平衡时SO3 为 n mol 。相同温度下，分别按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物质，平衡时 SO3 的物质的量大于 n mol 的是（ ）
A.2mol SO2+1 molO2 B.4molSO2+1molO2
C. 2molSO2+1molO2+2molSO3
D.3molSO2+1molO2+1molSO3
C D
1 、定温（ T ）定容 (V) 条件：
对于 mA( 气 )+nB( 气 ) pC( 气 )+qD( 气 ) （ 2 ）若 m+n=p+q ，若建立等效平衡状态，必须满足什么条件？
探究 2 定温（ T ）定容 (V) 下等效平衡的条件下等效平衡的条件
在一定温度下，一个容积固定的密闭容器中发生反 应： H2(g) + I2(g) 2HI(g) ，根据下表有关数据分析恒温、恒容下等效平衡建成的条件。
H2 I2 HI 平衡时氢气的体积分数
起始充入各物质的物质的量
2mol 1mol 0 a%
4mol 2mol 0 a%
1mol 0.5mol 0 a%
5mol 2mol 2mol a%
2mol H2
1mol I2
开始
恒温恒容
H2 a%
I2 b%
HI c%
平衡状态
4mol H2
2mol I2
H2(g) + I2(g) 催化剂
加热 2HI(g)
2mol H2
1mol I2
2mol H2
1mol I2
H2 a%
I2 b%
HI c%
平衡状态
H2 a%
I2 b%
HI c%
平衡状态
H2 a%
I2 b%
HI c%
平衡状态
?
达平衡后两个容器中各组分的达平衡后两个容器中各组分的 __________________ 相等，但相等，但 ____________________不相等。不相等。
1 、恒温、恒容下对于气态物质反应前后分子数不变化的可逆反应等效平衡的
判断方法是 :
使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的物质的量之比是否相等。
归纳总结
产生结果： 各组分百分量相同， n 、 c 同比例变化
等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果：
C.D
练习 3.
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 C
C.4mol A 、 2mol B D.1mol A 、 2mol C
练习 4 ：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 。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后， C 的浓度仍为 1.2mol/L 的是 A 、 0.3mol C+0.1mol D B 、 1.6mol A+0.8mol B+0.6mol C+0.2mol D C 、 3mol C+1mol D +1mol B D 、 4mol A+2mol B
B
2 、定温（ T ）定压 (p) 条件：
对于 mA( 气 )+nB( 气 ) pC( 气 )+qD( 气 ) （ 1 ）若 m+n≠p+q ，若建立等效平衡状态，必须满足什么条件？
A B C D 平衡时 D 的体积数
起始充入各物质的物质的量
2mol 1mol 0 0 a%
4mol 2mol 0 0 a%
1mol 0.5mol 0 0 a%
1mol 0.5mol 3mol 1mol a%
在一定温度下，一个压强恒定的密闭容中发生反应 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g) ，根据下表有关数据分析恒温、恒压下等效平衡建成的条件。
探究 3 2 、定温（ T ）定压 (p) 下等效平衡的条件：
2molSO2molSO22
1molO 1molO22
2molSO2molSO22
1molO 1molO22
2SO2 + O2 催化剂
加热 2SO3
2molSO2molSO22
1molO 1molO22
开始
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
平衡状态SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
恒温恒压
达平衡后两个容器中各组分的达平衡后两个容器中各组分的 _____ _____ 、、 __________________分别相等，但分别相等，但 ____________________ 不相等。不相等。
浓度浓度 百分含量 百分含量 物质的量物质的量
使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的物质的量之比是否相等。
2 、恒温、恒压下等效平衡的
判断方法是 :
归纳总结
产生结果：各组分百分量、 c 相同， n 同比例变化
等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果：
ABD
练习 5 、在一个 1L 的密闭容器中，加 2molA 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 的浓度仍是 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
2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)
练习 6 、在一定温度下保持压强相等的密闭容器中，充入 1molA 、 2molB 发生 A+B 2C+D ，达到平衡时 A 的含量为 w ，下列物质组合充入该容器中， A 的含量仍为 w 的是（ ）A. 2molC+1molD
B. 1molB+2molC+1molDC. 1molA+1molB
D. 1molA+4molB+4molC+2molD
BD
4 、定温（ T ）定压 (p) 条件：
对于 mA( 气 )+nB( 气 ) pC( 气 )+qD( 气 ) （ 2 ）若 m+n ＝ p+q ，若建立等效平衡态， 必须满足什么条件？
2mol H2
1mol I2
开始恒温恒压
H2 a%
I2 b%
HI c%
平衡状态H2(g) + I2(g)
催化剂
加热 2HI(g)
2mol H2
1mol I2
2mol H2
1mol I2
H2 a%
I2 b%
HI c%
平衡状态
H2 a%
I2 b%
HI c%
平衡状态
达平衡后两个容器中各组分的达平衡后两个容器中各组分的 __________________ 、、 _________ _________ 相等，相等，但但 ____________________ 不相等。不相等。
H2 a%
I2 b%
HI c%
平衡状态
Ⅰ
4mol H2
2mol I2 Ⅱ
浓度浓度 百分含量 百分含量 物质的量物质的量
练习 7 、恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发 生如下发应： A （气）＋ B （气） C （气）（ 1 ）若开始时放入 1molA 和 1molB ，到达平衡后，生
成 a molC ，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 物质的量为 mol 。
（ 3 ）若开始时放入 x molA ， 2molB 和 1molC ，到达平衡后， A 和 C 的物质的量分别是 ymol 和 3a mol ，
则 x ＝ mol ， y ＝ mol 。 3a
（ 1 － a）
2
3-3a
练习 8. 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 1mol
C
条件 等效条件 结果
恒温恒容(△v(g)≠0)
恒温恒容(△v(g)=0)
恒温恒压
等效平衡小结
投料换算成相同物质表示时量相同
两次平衡时各组分百分量、 n 、 c 均相同
投料换算成相同物质表示时等比例
两次平衡时各组分百分量相同， n 、 c 同比例变化
投料换算成相同物质表示时等比例
两次平衡时各组分百分量、 c 相同， n 同比例变化
判断“等效平衡”的方法（ 1 ）使用极限转化的方法，将各体系变换成同一反应
物或生成物，（ 2 ）观察有关物质的量是否相等或成例。
