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等效平衡
第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡
2SO2+ O2 2SO3
起始C(mol/L) 2 1 0
平衡C(mol/L) 0.8 0.4 1.2
2SO2+ O2 2SO3
0 0 2
0.8 0.4 1.2
下面兩個(gè)平衡有什么關(guān)系呢？
等效平衡
2SO2 + O2
2SO3
★ 化學(xué)平衡的建立與途徑無關(guān)
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
平衡狀態(tài)
2mol SO2
1mol O2
開始
2mol SO3
開始
1mol SO2
0.5mol O2
1mol SO3
開始
等效平衡
在一定條件下，同一可逆反應(yīng)體系,不管是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,還是正逆反應(yīng)同時(shí)投料,可逆反應(yīng)只要起始濃度相當(dāng)，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，任何相同組分的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù))均相同，這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡。
恒溫、恒容/
恒溫、恒壓
轉(zhuǎn)化成同一邊的物質(zhì)，相等或成比例
但各組分的物質(zhì)的量、濃度、反應(yīng)速率等可能不同
等效平衡
等效平衡的建立與條件（溫度、壓強(qiáng)）有關(guān)，與途徑無關(guān),
等效平衡建立途徑：
①正向建立 ③從中間某狀態(tài)建立
②逆向建立 ④分批加入反應(yīng)物等
等效平衡的判斷方法---極值轉(zhuǎn)換法(“一邊倒”)
等效平衡的類型
恒溫恒容
m+n=p+q
恒溫恒壓
m+n=p+q
m+n≠p+q
m+n≠p+q
對于：m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
類型一：恒溫恒容（m+n=p+q）
1.判斷方法：極值法，一邊倒，比相同
2. 達(dá)到平衡時(shí)的結(jié)果：
⑴各物質(zhì)百分含量相同，
⑵ 各物質(zhì)物質(zhì)的量成倍數(shù)關(guān)系，
⑶各物質(zhì)濃度成倍數(shù)關(guān)系。
等比平衡
對于：m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
類型一：恒溫恒容（m+n=p+q）
2molH2 1molI2
500℃
2molH2 1molI2
1L
1L
恒溫恒容下，H2 (g)＋I(xiàn)2 (g)　 2HI(g)
途徑1起始 2 mol 1mol 　　 0
途徑3起始 4mol 2mol 　0
2mol H2
1mol I2
1
500℃ 1L
2mol H2 1mol I2
2mol H2 1mol I2
4mol H2
2mol I2
3
500℃ 1L
2
平衡不移動
加壓
等效
例：在一個(gè)1L的密閉容器中，加入2molA和1molB ，發(fā)生下述反應(yīng)：
2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為1.2mol/L 。維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的濃度仍為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
對于氣態(tài)物質(zhì)反應(yīng)前后分子總數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要起始組分的物質(zhì)的量比相等（相當(dāng)）。則為等效平衡。
B
類型二：恒溫恒容（m+n≠p+q）
對于：m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
1.判斷方法：極值法，一邊倒，量相同
2. 達(dá)到平衡時(shí)的結(jié)果：
⑴各物質(zhì)百分含量相同，
⑵ 各物質(zhì)物質(zhì)的量相同，
⑶各物質(zhì)濃度相同。
等同平衡
例：以下事例為恒T、恒V條件下的等效平衡
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
起① 2 mol 1 mol 0
起② 0 0 2 mol
起③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol
起④ 0.4 mol 0.2 mol x
起⑤ a mol b mol c mol
a、b、c取值必須滿足的一般條件是：_________、_________ (請用兩個(gè)方程式表示，其中一個(gè)只含a和c，另一個(gè)只含b和c)。
a + c = 2
2b + c = 2
x =_____
1.6
△n ≠ 0
恒溫、恒容對于氣態(tài)物質(zhì)反應(yīng)前后分子總數(shù)變化的可逆反應(yīng)，只要起始組分的物質(zhì)的量相等，則為等效平衡，否則非等效 。
例：在一個(gè)1L的密閉容器中，加入2molA和1molB ，發(fā)生下述反應(yīng)：
2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)達(dá)到平衡時(shí)， C的體積分?jǐn)?shù)為a% 。維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達(dá)平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)仍為a%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
類型三：恒溫恒壓（無論氣體系數(shù)是否相等）
對于：m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
2. 達(dá)到平衡時(shí)的結(jié)果：
⑴各物質(zhì)百分含量相同，
⑵ 各物質(zhì)物質(zhì)的量成倍數(shù)關(guān)系，
⑶各物質(zhì)濃度相同。
1.判斷方法：極值法，一邊倒，比相同
等比平衡
在一定溫度下，一個(gè)壓強(qiáng)恒定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)，根據(jù)下表有關(guān)數(shù)據(jù)分析恒溫、恒壓達(dá)平衡時(shí)D的體積分?jǐn)?shù)（分別選填a% 或b% a≠b ）。

A
B
C
D
平衡時(shí)D的體積分?jǐn)?shù)

起始
充入
2mol
1mol
0
0
1mol
0.5mol
1.5mol
0.5mol
4mol
2mol
0
0
2mol
2mol
0
0
a%
a%
a%
b% (a≠b)
歸納總結(jié)
條件 等效條件 結(jié)果
恒 溫 恒 容 (△n(g)≠0)
(△n(g)=0)
恒溫恒壓
一邊倒、量相同
一邊倒、比相同
一邊倒、比相同
兩平衡相比，同一個(gè)組分百分含量、n、c均相同 (全等平衡)
兩平衡相比，同一組分百分含量相同，n、c同比例變化 (等比平衡)
兩次平衡相比，同一組分百分含量、和c相同，n同比例變化( 等比平衡)
1.思維模式：虛擬“中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡
（1）構(gòu)建恒溫恒容平衡思維模式：新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個(gè)原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)。
（2）構(gòu)建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例)：新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個(gè)原平衡狀態(tài)簡單疊加，壓強(qiáng)不變，平衡不移動。
等效平衡
等效平衡
2.具體應(yīng)用：利用等效平衡的方法解決不等效平衡的問題
例：把晶體N2O4放入一固定容積的密閉容器中氣化并建立
N2O4(g) 2NO2(g)平衡后，保持溫度不變，再通入與起始時(shí)等量的N2O4氣體，反應(yīng)再次達(dá)平衡，則新平衡時(shí)c(NO2)/c(N2O4)與原平衡比，其比值( )
A．變大 B．變小 C．不變 D．無法確定
B
1、在一固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下進(jìn)行以下反應(yīng)：A(g)+2B(g) 3C(g)，已知加入1molA和3molB且達(dá)到平衡后，生成了amolC。
（1）達(dá)到平衡時(shí)，C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)是____________（用含字母a的代數(shù)式表示）。
（2）若繼續(xù)向原混合物的容器中通入少量氦氣后(設(shè)氦氣和A．B．C都不反應(yīng))，化學(xué)平衡（填字母）_______
A．向正反應(yīng)方向移動 B．向逆反應(yīng)方向移動 C．平衡不移動
25a%
C
2、在一固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下進(jìn)行以下反應(yīng)：A(g)+2B(g) 3C(g)，
已知加入1molA和3molB且達(dá)到平衡后，生成了amolC。
（3）在相同實(shí)驗(yàn)條件下，若在同一容器中改為加入2molA和6molB，達(dá)到平衡后，C的物質(zhì)的量為______mol（用含字母a的代數(shù)式表示）。此時(shí)C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相比________(選填“增大”“減小”或“不變” )。
（4）在相同實(shí)驗(yàn)條件下，若在同一容器中改為加入2mol A和8mol B，若要求平衡后C在反應(yīng)混合氣中體積分?jǐn)?shù)仍與原平衡相同，則還應(yīng)加入C____mol。
6
不變
2a
3、將3 mol A和1 mol B混合于一容積可變的密閉容器P中,以此時(shí)的溫度、壓強(qiáng)和容積作為起始條件,發(fā)生了如下反應(yīng):3A(g)+B(g) C(g)+D(g),達(dá)到平衡時(shí)C的濃度為ω mol·L-1。試回答下列問題:
(1)保持溫度和壓強(qiáng)不變,按下列四種配比充入容器P中,平衡后C的濃度仍為ω mol·L-1的是(　　)
A.6 mol A和2 mol B
B.3 mol A+1 mol B+2 mol C
C.2 mol C+1 mol B+1 mol D
D.1 mol C+2 mol D
A
等比等效
4、將3 mol A和1 mol B混合于一容積可變的密閉容器P中,以此時(shí)的溫度、壓強(qiáng)和容積作為起始條件,發(fā)生了如下反應(yīng):3A(g)+B(g) 2C(g)+D(g),達(dá)到平衡時(shí)C的濃度為ω mol·L-1。試回答下列問題:
(2)保持原起始溫度和容積不變,要使平衡后C的濃度仍為ω mol·L-1,應(yīng)按下列哪種配比向另一容器Q中充入有關(guān)物質(zhì)(　　)
A.3 mol A+1 mol B
B.4 mol C+2 mol D
C.1.5 mol A+0.5 mol B+1 mol C+0.5 mol D
D.無法判斷
D
等值等效
5、在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下 N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）
△H=-92.4kJ/mol下列說法不正確的是（　　）
A.2cl＜c3 B.a+b=92.4 C.α1+α3＜1 D.2p1=2p2＜p3
D
等值等效
P↑V↓

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