等效平衡 教案

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1、四、等效平衡定义：对同一可逆反应在相同的条件下，通过不同的途径（或叫配比），达到平衡时，同一组分的含量相同，则它们达到同样的效果，称为等效平衡。等效平衡分为以下几种情况：⑴定温、定容下，通过系数比，如果一种配比能完全转化成另一种配比，则两平衡等效，平衡时同一组分的浓度、物质的量、百分含量都相同。例1：在同温下，在一个体积恒定的容器中，按照下表中A配比，平衡时N2的物质的量为1.2mol，则按照B配比达到平衡时N2的物质的量为mol（填表）容器H2(g)N2(g)NH3(g)N2的物质的量A1mol3mol01

2、.2molB002mol⑵定温定容时，对于反应前后气体的总分子数不变的反应，只要两种“配比”按照系数转化成方程式的同一边的物质时，比值相同，则平衡等效，平衡时同一组分的百分含量相同。例2：在一定温度下，在一体积恒定的容器中发生H2（g）+I2（g）2HI（g）反应，按照起始配比时，达到平衡时H2转化率和物质的量如下表，填写下列表格（图见图一）：H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡时H2转化率平衡时H2物质的量1mol1mol0a%0.5molA2mol2mol0B1mol2mol0C2mol4mol0D⑶定

3、温定压下，只要两种“配比”按照系数转化成方程式的同一边的物质时，比值相同，则平衡等效，平衡时同一组分的百分含量相同。例3：在恒温恒压下，在一体积可变的密闭容器中，进行下列反应，填写下列表格：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)N2转化率N2%始1mol3mol0b%A%A004molB230C460D1mol3mol0例4：恒温恒容下：H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡时H2转化率平衡时H2物质的量1mol1mol0a%0.5molA2mol2mol0B1mol2mol0C2mol4mol05例5：N2

4、(g)+3H2(g)2NH3(g)N2转化率N2%恒容1mol3mol0b%A%恒压1mol3mol0总结：1、等效平衡的三种数据⑴按照方程式的系数转化成同一边物质后数据完全相同；⑵按照方程式的系数转化成同一边物质后数据的比值相同；⑶以上都不是，但可以先分解数据成上述2种情况后，再在此基础上增加或减少某物质的量，分析平衡移动的方向，确定所考查的物质的某个量的变化。2、解决步骤：⑴先按量画“方框”；⑵如果是恒压，就不用再变框的大小，如果是恒容，再把“框”大的加压成与小的同体积；⑶再根据方程式分析，加压后平衡是否

5、移动，再看各个物理量是否会变化。5例：在一定温度下，对下列反应，在一体积为VL的的密闭容器中，按A的配比达CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)A1mol2mol00B1.5mol3mol00到平衡后CO的转化率为z%，则在同样的条件下，在另一同样大的密闭容器中按B的配比加入1.5molCO和3molH2O（g），达到平衡时CO的转化率为z%（填＜、＞或＝）。图解如图二。因为Ⅰ与Ⅱ中，同种物质的百分含量都相同，浓度也相同，只是Ⅱ中各物质的物质的量是Ⅰ中的1.5倍，Ⅲ中各物质的浓度也是Ⅱ中各物质的浓度

6、1.5倍。Ⅱ与Ⅲ中同种物质的百分含量都相同，各物质的物质的量相同，所以Ⅰ和Ⅱ状态是等效的，CO的转化率为z%，而由Ⅱ到Ⅲ的过程中平衡不移动，因此状态Ⅲ中达到平衡时CO的转化率仍然为z%。如果原平衡状态时数据如下表：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)始1mol2mol00△0.4mol0.4mol0.4mol0.4mol平0.6mol1.6mol0.4mol0.4mol假如平衡时将CO和H2O分别抽走0.5mol和1mol，则相当于在开始时就分别抽走0.5molCO和1molH2O（与过程无关），

7、图解如图三：从图说明平衡时将CO和H2O分别抽走0.5mol和1mol后，平衡不移动，并且状态Ⅲ中各物质的百分含量与Ⅰ中完全相同，平衡等效。3.对于按方程式的系数折算成反应物或生成物后，既不是a也不是b的情况，我们可以先想法分解数据成为a或者b的情况，然后在此基础上进行分析。例：在某温度下，在一密闭容器中充入1molCO和2molH2O，发生反应：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），平衡时CO的转化率为y%，若保持温度和体积不变，起始时，按下列A、B两种配比充入该容器中，平衡时，分CO的转化率为

8、多少？5CO(g)+H2O（g）CO2（g）+H2(g)始1mol2mol00A2mol2mol00B0.5mol1.5mol0.4mol0.4molB/0.9mol1.9mol00B//0.9mol1.8mol00对于A，可以理解为在原平衡起始配比的基础上增加了1mol的CO，则平衡向正移动，但是CO的转化率减小，小于y%；对于B先将它折算为B/的状态，这两种状态是完全等效的，再把B/的数据理解为