等效平衡原理及规律.
等效平衡原理及规律
一、等效平衡原理
在一定条件(定温、定压或定温、定容)下，对于同一可逆应，只要起始时加入物质的物
质的量不同，而达到平衡时，同种物质的物质的量或物质的量分数(或体积分数)相同，
这样的平衡称为等效平衡。
如，常温常压下，可逆反应：2SO 2 + O 2
2SO 3 SO 2、O 2、SO 2的物质的量分别为①2mol 1mol
0mol②0mol 0mol 2mol ③0.5mol 0.25mol 1.5mol
①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况
如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将
②、③折算为①)，因此三者为等效平衡
二、等效平衡规律
根据反应条件(定温、定压或定温、定容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否
相等)，可将等效平衡问题分成三类：
I.在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始时加入物
质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原
平衡相同，则两平衡等效。
例1．在一固定体积的密闭容器中，加入2 mol A 和1 mol B 发生反应2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g)，达到平衡，c 的浓度为w mol/L 。若维持容器体积和温度不变，下列四种配
比作为起始物质，达平衡后，c 的浓度仍为w mol/L 的是
A. 4 mol A +2 mol B
B. 1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C+0.5 mol D
C. 3 mol C+1 mol D +1 mol B
D. 3 mol C+1 mol D
解析：根据题意:
2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g) (反应1)<==> 2A(g)+B(g)==3C(g)+ D(g)(反应2)
2mol 1mol 0 0 0 0 3mol 1mol
2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g) (反应3)<==> 2A(g)+B(g)== 3C(g) + D(g)(反应4)
1mol 0.5mol 0 0 0 0 1.5mol 0.5mol
所以，以3 mol C+1 mol D 或以1mol A+0.5 mol B+1.5mol C+0.5 mol D 作为起始物质
均可形成与反应（1）等效的平衡。答案：BD
解题规律：此种条件下，只要改变起始加入物质的物质的量，若通过可逆反应的
化学计量数之比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效(此种情
况下又称等同平衡，此法又称极限法)。
II.在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物(或生
成物)的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。
例2．恒温恒容下，可逆反应2HI H 2+I 2（气）达平衡。下列四种投料量均能达到同一
平衡，请填写：
解析：①题干n(H 2)起始:n(I 2)起始:n(HI)平衡=1:2:a<==>2:4:2a n(HI)平衡=2a
②根据反应：2HI H2+I2（气），起始状态1mol HI<==>0.5molH2+0.5molI2
根据题干n(H2)起始:n(I2)起始:n(HI)平衡=1:2:a
则 n(H2)起始:n(I2)起始:n(HI)平衡=0.5:1:0.5a
则H2和I2原有物质的量应为0和1-0.5=0.5mol
③设起始HI为x mol x mol HI<==>0.5x molH2+0.5x molI2
n(H2)起始=(m+0.5x) mol n(I2)起始=(g+0.5x) mol
又n(H2)起始:n(I2)起始=(m+0.5x): (g+0.5x)=1:2 x=2(g-2m)
设n(HI)平衡为ymol，则n(I2)起始: n(HI)平衡=2:a= (g+0.5x):y y=(g-m)a
解题规律：此条件下，只要换算到同一半边时，反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相等，则两平衡等效。
III.在恒温、恒压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效。反之，等效平衡时，物质的量之比与原建立平衡时相同。
例3．Ｉ．恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：
Ａ（气）＋Ｂ（气）Ｃ（气）
（１）若开始时放入1 mol A和1 mol B，到达平衡后，生成a mol C，这时Ａ的物质的量为__________mol。
（２）若开始时放入3 mol 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、2 mol B和1 mol 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___
（甲）大于2 mol（乙）等于2 mol（丙）小于2 mol（丁）可能大于、等于或小于2 mol 作出此判断的理由是__________________________________________。
（４）若在（３）的平衡混合物中再加入3 molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是____________。
II．若维持温度不变，在一个与（Ｉ）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1 mol A和1 mol B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__________________________________________。
解析：（1）利用关于化学平衡计算的三步骤解题法可以算出答案（1—a）mol；
（2）适用上面等效平衡规律c，由于开始加入的物质的量之比相等都为3，两平衡等效且平衡时各物质的量均为原来的3倍，所以生成C的物质的量为3a；
（3）平衡时C的物质的量为3a与第（2）题平衡时C的物质的量相等，属于绝对量相等的等效平衡，相当于开始加入了3molX和3molY，可计算出X=2mol，Y=（3—3a）mol。若平衡时C的物质的量为3a大于C的起始物质的量1mol，则反应正向进行，平衡时B 的物质的量n（B）<2mol；同理可知：3a=1,n（B）=2mol；
3a<1,n（B）>2mol，所以选丁；
（4）由于生成物只有C一种，因此在恒温、恒压下无论加入多少C，平衡时各物质的物质的量分数都不变，所以再次到达平衡后，C的物质的量分数是a/（2—a）；
（5）当改变条件，使成为恒温恒容时，由于该反应是一分子数目减少的反应，随着反应的进行，容器内的压强在减少，（5）相对于（1）而言，可以等效看成（1）达到平衡后，再将容器体积扩大，则平衡向左移动，C的百分含量降低，故b＜a
解题规律：此条件下，只要按化学计量数换算到同一半边后，各物质的量之比与原平衡相等，则两平衡等效。
训练题：
1.在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入某固定容积的密闭容器中，在催化剂存
在下发生反应2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g），当反应达到平衡时，反应混合物
中SO3的体积分数为91%，现维持容器内温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的
SO2、O2、SO3的物质的量，若达到平衡时，SO3的体积分数仍为91%，则a、b、c的值
可以是下列各组中的（）
A.2、1、2
B.0、0、1
C.1、0.5、1
D.1、0.5、2
2.在一定温度下，向密闭容器中充入1.0molN2和
3.0molH2，反应达到平衡时测得
NH3的物质的量为0.6mol。若在该容器中开始时充入2.0 molN2和6.0molH2，则平
衡时NH3的物质的量为（）
A.若为定容容器，n(NH3)=1.2mol
B.若为定容容器，n(NH3)>1.2mol
C.若为定压容器，n(NH3)=1.2mol
D.若为定压容器，n(NH3)<1.2mol
3.在等温、等容条件下，有下列气体反应2A（g）+2B（g） C（g）+3D（g）现
分别从两条途径建立平衡：I.A、B的起始浓度均为2mol/L II.C、D的起始浓度
分别为2mol/L 和6mol/L,下列叙述正确的是（）
A.I、II两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同
B.I、II两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成不同
C.达到平衡时I途径的v(A)等于II途径的v(A)
D.达到平衡后，I途径混合气体密度为II途径混合气体密度的二分之一
4.体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的SO2和O2，在相同温
发生反应：2SO2+O2 2SO3，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积
不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转
化率（）
A.等于p%
B.大于p%
C.小于p%
D.无法判断
5.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的物质的量分别是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
6.将2molA和1molB充入一个密闭容器中，在一定条件下发生：2A（g）+B（g）
xC(g)达到平衡，测得C的物质的量分数为c%；若开始充入容器中的是0.6molA，
0.3molB和1.4molC，达平衡时C的物质的量分数仍为c%，则x
的值可能为（）A、2 B、3 C、4 D、5
7．在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应：2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g)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
8．在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB，发生如下反应：3A(g)+2B(g) x C(g)+y D(g)；达到平衡时，C的体积分数为m%。若维持温度压强不变，将0.6LA 、0.4LB．4LC．0.8LD作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为m%，则X、Y的值分别为（）
A．x=3 y=1 B．x=4 y=1 C．x=5 y =1 D．x=10 y=2
9．在一个容积固定的密闭容器中充入1molHI，建立如下平衡：H2(g)+I2 (g)2HI(g)，测得HI的转化率为a%。其他条件不变，在上述平衡体系中再充入1molHI，待平衡建立时HI
的转化率为b%，则a、b的关系为（）A．a>b B．a
10．一个真空密闭恒容容器中盛有1molPCl5，加热到200℃发生如下反应：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)，反应达到平衡时，混合气体中PCl5，所占体积分数为M%，。若同一温度的同一容器中，最初投入2 molPCl5，反应达平衡时，混合气体中PCl5，所占体积分数为N%。则M和N的关系是（）
A． M>N B．M=N C．M < N D．无法确定
11．已知甲为恒温恒压容器，乙为恒温恒容容器。两容器中均充入2mol SO2、1mol O2，初始时两容器的温度体积相同。一段时间后反应达到平衡，为使两容器中的SO2在平衡混合物的物质的量分数相同，下列措施中可行的是（）A．向甲容器中充入一定量的氦气 B．向乙容器中充入一定量的SO3气体
C．升高乙容器的温度 D．增大甲容器的压强
12. 在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应：N2＋3H22NH3。已知加入1mol N2和4mol H2时，达到平衡后生成a mol NH3（见下表已知项）。在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号①～③的状
13.（2006湖北联考）t℃时，将3mol A和1mol B气体通入容积为2L的密闭容器中（容积不变），发生如下反应3A（G）＋B（x）xC(g)，2min时反应到达平衡状态（温度不变），此时容器内剩余了0.8mol B,并测得C的浓度为0.4mol·L-1。请填写下列空白：
(1)从反应开始到平衡状态，生成C的平均反应速率为____________________。
(2) x=____。
(3)若向原平衡混合物的容器中再充入a molC, 在t℃时达到新的平衡，此时B的物质的量为n(B) = ___________mol。
(4)保持温度和容积不变,对原平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡向右移动的是______(填字母)。
A.均减半
B.均加倍
C.均增加0.4 mol D．均减少0.4 mol
(5)如果上述反应在相同温度和容积的容器中进行，起始加入3 molA和3mol B,达到平衡时A的体积分数为a%。其它条件不变时,按下列配比作为起始物质,平衡时A的体积分数大于a%的是(填字母)。
A .2 molC B．1molA、3molB和4molC C．1mol B和4molC D．6molA和2molBB
参考答案：1.C2.BC3.AD 4.B 5.C 6.B7.ABD 8.CD 9.C10. C11. AB12.①1.5a。②原有
N2和H2分别为0和0.5mo l。③x＝2(g－4m) y＝（g－3m）·a。
13.(1)0.2mol·L-1·min-1(2)4(3)0.8+0.2a(4)D(5)A、D
高中化学等效平衡原理(习题练习)
等效平衡原理及练习 一、等效平衡概念 等效平衡是指在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达平衡后，任何相同组分的体积分数或物质的量分数均相等的平衡。 在等效平衡中，有一类特殊的平衡，不仅任何相同组分X的含量（体积分数、物质的量分数）均相同，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。 如，常温常压下，可逆反应： 2SO2 + O2 2SO2 ①2mol 1mol 0mol ②0mol 0mol 2mol ③0.5mol 0.25mol 1.5mol ①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①)，因此三者为等效平衡 二、等效平衡规律 判断是否建立等效平衡，根据不同的特点和外部条件，有以下几种情况： ①在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量，若保持其数值相等，则两平衡等效。此时，各组分的浓度、反应速率等分别与原平衡相同，亦称为同一平衡。 ②在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量，只要物质的量的比值与原平衡相同则两平衡等效。此时，各配料量不同，只导致其各组分的浓度反应速率等分别不同于原平衡，而各组分的百分含量相同。 ③在恒温、恒压下，不论反应前后气体分子数是否发生改变，改变起始时加入物质的物质的量，根据化学方程式的化学计量数换算
《沉淀溶解平衡原理的应用》教案
第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡 第二课时沉淀溶解平衡原理的应用教学设计 （一）三维目标 知识与技能目标 1、使学生能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成与转化过程进行分析。 2、知道沉淀转化的本质并能够对相关实验的现象以及生活中的一些相关问题进行解 释。 过程与方法目标 初步建立解决沉淀溶解平衡问题的一般思路，尝试运用微粒观、动态观、定量观分析沉淀溶解平衡的相关问题。 情感态度价值观目标 通过对生产、生活中与沉淀溶解平衡有关的某些现象的讨论，使学生体会到化学对于提高人类生活质量、促进社会发展的作用，激发学生学习化学的热情。 （二）教学重点 1．沉淀的转化的基本原理； 2．解决沉淀溶解平衡相关问题的基本思路； ( 三)教学难点 用微粒观、动态观、定量观分析水溶液中的平衡问题。 ( 四)教学过程 【教师】上一节课我们学习了难溶电解质的沉淀溶解平衡，我们要求大家要学会描述沉淀溶解平衡的建立，这里我们以AgCl悬浊液为例，请一位同学来描述一下在这个体系中，沉淀溶解平衡是如何建立的？ 【学生】微观上说，在AgCl悬浊液体系，一方面，在水分子的作用下，少量的Ag+和Cl-脱离AgCl表面进入水中，这是沉淀溶解过程；另一方面，溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl表面析出，这是沉淀生成过程。在一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，达到平衡状态，形成AgCl饱和溶液，这种平衡就是沉淀溶解平衡。 【教师】我们可以用平衡表示式表示沉淀溶解平衡。
【教师】 【教师】为了便于分析，我们省略相关标注。 【教师】沉淀溶解平衡是一个动态平衡，也会因影响因素的变化而发生移动。影响沉淀溶解平衡的因素有温度、离子浓度、pH等。根据平衡移动原理，如果改变影响平衡的条件，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。例如，当AgCl悬浊液体系达到沉淀溶解平衡时，增大体系中Cl-的浓度，平衡就会向生成AgCl沉淀的方向移动；反之，如果减小体系中Cl-的浓度，那么平衡就会向AgCl沉淀溶解的方向移动。因此，根据平衡移动原理，选择适当的条件，使平衡向着需要的方向移动。这就是沉淀溶解平衡的应用。 【板书】第2课时沉淀溶解平衡原理的应用 [讲述] 那么现在我们就通过实验来初步体会沉淀溶解平衡的应用。 (学生完成第90页的“活动与探究”) [学生] 滴加AgNO3溶液后出现白色沉淀，滴加KI溶液后，变成黄色沉淀，滴加Na2S 溶液，变成黑色沉淀。 [引导思考]那么，如何解释这种现象呢？这里我们提供给同学们关于难溶物颜色的资料。刚才看到的不同颜色的沉淀应该分别是哪些呢？发生了什么样的变化。 [PPT演示] AgCl、AgI、Ag2S的颜色 [引导学生表述] 根据所给数据结合已学知识，白色沉淀应该是AgCl，黄色沉淀是AgI，黑色沉淀是Ag2S沉淀。刚才的现象说明了向AgCl溶液中滴加KI溶液，AgCl会转化为AgI；而继续滴加Na2S溶液，则沉淀转化为Ag2S黑色沉淀。 [讲述] 这就是沉淀溶解平衡的一个重要应用——沉淀的转化。 [板书] 一、沉淀的转化 [设疑] 为什么会发生上述沉淀的转化？沉淀转化有什么一般性的规律呢？我在上面给 大家上述沉淀的溶解度数据，大家可以参考这些数据，然后和小组的同学一起讨论。 [组织] 请同学以前后两桌4~6个人为一组进行讨论，然后请各组同学派代表来回答问题。开始讨论！ [PPT演示] AgCl、AgI、Ag2S的溶解度(25℃) [学生讨论，老师参与讨论，并适当引导学生得出较为准确的结论] [学生汇报讨论结果，教师及时给予引导] 向NaCl溶液加AgNO3溶液，生成白色的AgCl 沉淀生成。由于AgCl是难溶电解质，在溶液中存在沉淀溶解平衡。(利用已写板书，不再进行书写) 。
等效平衡原理及规律
等效平衡原理及规律 一、等效平衡原理 在一定条件(定温、定压或定温、定容)下，对于同一可逆应，只要起始时加入物质的物质的量不同，而达到平衡时，同种物质的物质的量或物质的量分数(或体积分数)相同，这样的平衡称为等效平衡。 如，常温常压下，可逆反应： 2SO2 + O2 2SO2 ①2mol 1mol 0mol ②0mol 0mol 2mol ③ ①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①)，因此三者为等效平衡 二、等效平衡规律 根据反应条件(定温、定压或定温、定容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等)，可将等效平衡问题分成三类： I.在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。 例1．在一固定体积的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B发生反应 2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，达到平衡，c的浓度为w mol/L。若维持容器体积和温度不变，下列四种配比作为起始物质，达平衡后，c的浓度仍为w mol/L的是 A. 4 mol A +2 mol B B. 1 mol A+ mol B+ mol C+ mol D C. 3 mol C+1 mol D +1 mol B D. 3 mol C+1 mol D 解析：根据题意: 2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g) (反应1)<==> 2A(g)+B(g)==3C(g)+ D(g)(反应2) 2mol 1mol 0 0 0 0 3mol 1mol
等效平衡知识点总结
等效平衡知识总结 一、等效平衡原理的建立 化学平衡理论指出：同一可逆反应，当外界条件相同时，反应不论是从正方应开始，还是从逆反应开始，或者从正、逆反应同时开始，最后都能达到平衡状态。化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。因此，我们把： 在一定条件（恒温、恒压或怛温、恒容）下，只是起始物质加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，反应混合物中各组分的百分数（体积、物质的量、质量）均对应相等，这样的化学平衡互称等效平衡。 切记的是：组分的百分数相同，包括体积分数、物质的量分数或质量百分数，而不仅仅是指浓度相同，因为同一组分百分数相同时其浓度不一定相等。 概念的理解： （1）外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容; ②恒温、恒压。 （2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同：“完全相同的平衡状态”是指在达到平衡状态时，任何组分的物质的量分数（或体积分数）对应相等，并且反应的速率等也相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同。 （3）平衡状态只与终态有关，而与途径无关，（如：①无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程，）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。 判断“等效平衡”的方法 （1）使用极限转化的方法将体系转化成同一方向的反应物或生成物。 （2）观察有关物质的量是否相等或成比例。 等温等容：A、m+n≠p+q 相同起始物质的物质的量相等 B、m+n = p+q 相同起始物质的物质的量之比相等 等温等压：相同起始物质的物质的量之比相等。等压比相等，等容量相等。但若系不变，可为比相等。 a.气态物质反应前后体积变化的可逆反应 Ⅰ：恒温恒容时 1.建立等效平衡的条件是：反应物的投料相当即“等量”加入 2.判断方法：“一边倒”的极限转换法 即将不同的投料方式根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时，如果反应物（或生成物）中同一组分的物质的量完全相同，则互为等效平衡。 2、恒温恒容时，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,若一边倒后的比例关系与原平衡相同，则二平衡等效(平衡时相同物质的含量相同，n、C都成倍数关系） a.气态物质反应前后体积变化的可逆反应 Ⅱ：恒温恒压时 1.建立等效平衡的条件是：反应物的投料比相等即“等比”加入 2.判断方法：“一边倒”的极限转换法 即将不同的投料方式根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时，只要反应物（或生成物）中各组分的物质的量的比例相同，则互为等效平衡。 二、化学反应速率化学平衡图像 图像题是化学平衡中的常见题型，这类题目是考查自变量（如时间、温度、压强等）与因变量（如物质的量、浓度、百分含量、转化率）之间的定量或定性关系。
2021高考化学一轮复习第7章化学反应的方向限度与速率第23讲化学平衡移动原理及应用学案
第23讲化学平衡移动原理及应用 目标要求 1.通过实验探究，了解浓度、温度、压强等对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。2.通过对图形、图表的阅读，进行初步加工、吸收、有序存储，并做出合理的解释。 1．化学平衡移动的过程 2．化学平衡移动与化学反应速率的关系 (1)v正>v逆：平衡向正反应方向移动。 (2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，平衡不移动。 (3)v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。 3．影响化学平衡的因素 (1)若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下： 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动压强(对 有气体参加的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强向气体分子总数减小的方向移动 减小压强向气体分子总数增大的方向移动反应前后气体体积不变改变压强平衡不移动 温度 升高温度向吸热反应方向移动 降低温度向放热反应方向移动催化剂同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动
(2)勒·夏特列原理 如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的物质的浓度)，平衡将向着 能够减弱这种改变的方向移动。 (3)“惰性气体”对化学平衡的影响 ①恒温恒容条件 原平衡体系―――――→充入惰性气体 体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。 ②恒温恒压条件 原平衡体系―――――→充入惰性气体容器容积增大，各反应气体的分压减小 ―→体系中各组分的浓度同倍数减小 (等效于减压) 应用体验 根据化学平衡原理解答下列问题： 在体积不变的密闭容器中发生N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) ΔH ＝－92.4 kJ·mol －1 ，只改变一 种外界条件，完成下表： 改变条件 平衡移动方向 氢气的转化率(增大、减小或不变) 氨气的体积分数(增大、 减小或不变) 增大氮气的浓度 增大氨气的浓度 升温 充入适量氩气 答案 (从左到右，从上到下)正向 增大 逆向 减小 增大 逆向 减小 减小 不移动 不变 不变 (1)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移
(完整word版)等效平衡原理及规律
1 等效平衡原理及规律 一、等效平衡原理 在一定条件(定温、定压或定温、定容)下，对于同一可逆应，只要起始时加入物质的物 质的量不同，而达到平衡时，同种物质的物质的量或物质的量分数(或体积分数)相同， 这样的平衡称为等效平衡。 如，常温常压下，可逆反应：2SO 2 + O 2 2SO 3 SO 2、O 2、SO 2的物质的量分别为①2mol 1mol 0mol②0mol 0mol 2mol ③0.5mol 0.25mol 1.5mol ①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况 如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将 ②、③折算为①)，因此三者为等效平衡 二、等效平衡规律 根据反应条件(定温、定压或定温、定容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否 相等)，可将等效平衡问题分成三类： I.在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始时加入物 质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原 平衡相同，则两平衡等效。 例1．在一固定体积的密闭容器中，加入2 mol A 和1 mol B 发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)，达到平衡，c 的浓度为w mol/L 。若维持容器体积和温度不变，下列四种配 比作为起始物质，达平衡后，c 的浓度仍为w mol/L 的是 A. 4 mol A +2 mol B B. 1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C+0.5 mol D C. 3 mol C+1 mol D +1 mol B D. 3 mol C+1 mol D 解析：根据题意: 2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g) (反应1)<==> 2A(g)+B(g)==3C(g)+ D(g)(反应2) 2mol 1mol 0 0 0 0 3mol 1mol 2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g) (反应3)<==> 2A(g)+B(g)== 3C(g) + D(g)(反应4) 1mol 0.5mol 0 0 0 0 1.5mol 0.5mol 所以，以3 mol C+1 mol D 或以1mol A+0.5 mol B+1.5mol C+0.5 mol D 作为起始物质 均可形成与反应（1）等效的平衡。答案：BD 解题规律：此种条件下，只要改变起始加入物质的物质的量，若通过可逆反应的 化学计量数之比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效(此种情 况下又称等同平衡，此法又称极限法)。 II.在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物(或生 成物)的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。 例2．恒温恒容下，可逆反应2HI H 2+I 2（气）达平衡。下列四种投料量均能达到同一 平衡，请填写：
化学平衡知识归纳总结(总)
化学平衡知识归纳总结 一、化学平衡 化学平衡的涵义 1、可逆反应：在同一条件下同时向正方向又向逆反应方向进行的反应。 注意：“同一条件”“同时进行”。同一体系中不能进行到底。 2、化学平衡状态 在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相同时，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态叫化学平衡状态。要注意理解以下几方面的问题：（1）研究对象：一定条件下的可逆反应 （2）平衡实质：V 正=V 逆 ≠0 （动态平衡） （3）平衡标志：反应混合物各组分的含量保持不变，可用六个字概括——逆、等、定、动、变、同。 3、化学平衡状态的特征： （1）逆：化学平衡状态只对可逆反应而言。 （2）等：正反应速率和逆反应速率相等，即同一物质的消耗速率与生成速率相等。 （3）定：在平衡混合物中，各组分的浓度保持一定，不在随时间的变化而变化。（4）动：化学平衡从表面上、宏观上看好像是反应停止了，但从本质上、微观 上看反应并非停止，只不过正反应速率于逆反应速率相等罢了，即V 正=V 逆 ≠0， 所以化学平衡是一种动态平衡。 （5）变：化学平衡实在一定条件下建立的平衡。是相对的，当影响化学平衡的外界条件发生变化时，化学平衡就会发生移动。
（6）同：化学平衡状态可以从正逆两个方向达到，如果外界条件不变时，不论采取何种途径，即反应是由反应物开始或由生成物开始，是一次投料或多次投料，最后所处的化学平衡是相同的。即化学平衡状态只与条件有关而与反应途径无关。可逆反应达到平衡的标志 1、同一种物质V 正=V 逆 ≠0 2、各组分的物质的量、浓度（包括物质的量的浓度、质量分数等）、含量保持不变。
等效平衡规律及练习
等效平衡规律： (1)在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，如果按化学方程式的化学计量关系转化为化学方程式中同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡是等效的 恒温、恒容时，I、Ⅱ、Ⅲ这三种情况下达到的平衡完全等效。IV与I、Ⅱ、Ⅲ不等效。(2)在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，如果按化学方程式的化学计量关系转化为化学方程式同一半边的物质，其物质的量比与对成组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡是等效的。 I、Ⅱ、Ⅲ形成等效平衡，此处等效的含义是各物质的体积分数相同，同时，混合气体的平 均摩尔质量也相同，但各物质的浓度、物质的量、混合气体的密度、体系的压强、气体的反应速率等均不相同但成比例。 (3)在恒温、恒压条件下，改变起始时加入物质的物质的量，如果按化学计量数换算成化学方程式同一半边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡等效。
I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ形成等效平衡。说明等效平衡分析方法：“一边倒”——按化学计量关系将生成(反应)物全部转化为反应(生成) 物后再看是否相同或成比例。
随堂练习 A组基础巩固型 i．恒压下，在－个可变容积的密闭容器中发生如下反应： 2NH3（g）＋CO2（g）CO(NH2)2（g）＋H2O（g） 若开始时放入2mol NH3和1mol CO2，达平衡后，生成amol H2 O；若开始时放入xmol NH3、2mol CO2和1mol H2O（g），达平衡后，H2O的物质的量是3a mol，则x为 A 1mol B 2mol C 3mol D 4mol ii．（双选）在密闭容器中，加入3mol A和1mol B，一定条件下发生反应3A（g）＋B（g）2C（g）＋D（g），达平衡时，测得C的浓度为w mol/L，若保持容器中压强和温度不变，重新按下列配比作起始物质，达到平衡时，C的浓度仍然为w mol/L的是 A 6mol A＋2mol B B 1.5mol A＋0.5mol B＋1mol C＋0.5mol D C 3mol A＋1mol B＋2mol C＋1mol D D 2mol C＋1mol D iii．一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1molO2，发生下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是 A 保持温度和容器体积不变，充入1mol SO2(g) B 保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO3(g) C 保持温度和容器内压强不变，充入1mol O2(g) D 保持温度和容器内压强不变，充入1mol Ar(g) iv．（双选）在一个固定容积的密闭容器中，加入mmol A、nmol B，发生下列反应：mA（g）＋nB（g）pC（g）平衡时C的浓度是wmol/L，若容器体积和温度不变，起始时放入amol A、bmol B、cmol C，若要平衡后C的浓度仍为wmol/L，则a、b、c应满足的关系是 A a︰b︰c＝m︰n︰p B a︰b＝m︰n (ap/m)＋c＝p C (mc/p)＋a＝m，(nc/p)＋b＝n D a＝m/3，b＝n/3，c＝2p/3 v．（双选）在VL密闭容器中，通入0.2mol SO2和0.2mol SO3气体，在一定条件下发生反应：2SO2＋O22SO3。平衡时SO3为amol；在相同温度下按下列配比在VL密闭容器中放入起始物质，平衡时有关SO3的正确叙述是 A 放入0.2mol SO2、0.1molO2、0.1mol SO3，达到平衡时SO3必小于amol B 放入0.2mol SO2、0.1molO2、0.2mol SO3，达到平衡时SO3必大于amol C 放入0.4mol SO2、0.1molO2，达到平衡时SO3会等于0.4mol D 放入0.2mol SO2、0.1molO2，达到平衡时SO3必小于amol vi．（双选）一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)，若反应开始时充入2mol A和2mol B，达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是
等效平衡原理及规律
等效平衡原理及规律 Prepared on 22 November 2020
等效平衡原理及规律 一、等效平衡原理 在一定条件(定温、定压或定温、定容)下，对于同一可逆应，只要起始时加入物质的物质的量不同，而达到平衡时，同种物质的物质的量或物质的量分数(或体积分数)相同，这样的平衡称为等效平衡。 如，常温常压下，可逆反应：2SO2 + O2 2SO3 SO2、O2、SO2的物质的量分别为①2mol 1mol 0mol②0mol 0mol 2mol③ ①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①)，因此三者为等效平衡 二、等效平衡规律 根据反应条件(定温、定压或定温、定容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等)，可将等效平衡问题分成三类： I.在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。 例1．在一固定体积的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B发生反应 2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，达到平衡，c的浓度为w mol/L。若维持容器体积和温度不变，下列四种配比作为起始物质，达平衡后，c的浓度仍为w mol/L的是 A. 4 mol A +2 mol B B. 1 mol A+ mol B+ mol C+ mol D C. 3 mol C+1 mol D +1 mol B D. 3 mol C+1 mol D 解析：根据题意:
等效平衡规律
等效平衡规律 高二学生学习等效平衡时，常常因为没有认识清楚三大等效平衡的条件差异、结论差异，在解决一些等效平衡问题时出现困难。现将三者分析比较如下： 一、完全等效平衡条件 1．条件：恒温、恒容； 2．方程式特点：前后气体系数和不一定相等； 3．将起始投料等同地转化为反应物（或生成物），与原始投料相比，若量完全相同，则反 应达到平衡后与原平衡互为等效平衡。 平衡时状态：各组分的物质的量、质量、各组分的浓度、物质的量分数（或气体体积分数）、反应物转化率均对应完全相等。 例：在恒温、恒容时，反应N2（g）+3H2（g）==2NH3（g），转化前，N2、H2、NH3的物 质的量分别为1mol、3mol、0，或为0、0、2mol，0.5mol、1.5mol、1mol，最终达到同一平衡，即全等平衡。 二、气体系数和相等等效 1．条件：恒温、恒容； 2．方程式特点：前后气体系数和相等； 3．将起始投料等同地转化为反应物（或生成物），各物质间的量比若与原始投料相应物质 间的量比相等，则反应建立平衡后与原平衡互为等效平衡。 平衡状态：气体的物质的量不等，质量不等，浓度不等，但百分含量（体积分数）相等，反 应物转化率相等。 例：在恒温、恒容时，反应H2（g）＋Br2（g）==2HBr（g），转化前H2、Br2、HBr的物质 的量分别为1mol、2mol、0，或0.5mol、1mol、0，平衡后虽然体系压强不一样，浓度不一样，物质的量不一样，但平衡时各组分的百分含量、反应物转化率对应相同。 三、气体不压等效 1．条件：恒温、恒压； 2．方程式特点：前后气体系数和不一定相等； 3．将起始投料等同地转化为反应物（或生成物），与原始投料相比，若比例相等，则反应 达到平衡后两平衡互为等效平衡。 平衡状态：物质的量不等，质量不等，但各对应组分的浓度、物质的量分数（或气体体积分数）、反应物转化率均对应相等。 例：一定温度下，向一容积可变的容器中充入1.0molN2和3.0molH2，反应达到平衡时测得
等效平衡原理及规律技巧归纳
等效平衡原理及规律技巧 归纳 Prepared on 22 November 2020
等效平衡原理及规律技巧归纳 人教版教材对等效平衡概念是这样表述的：“实验证明,如果不是从CO和 H2O(g)开始反应,而是各取和,以相同的条件进行反应,生成CO和H2O(g),当达到化学平衡状态时，反应混合物里CO、H2O(g)、CO2、H2各为,其组成与前者完全相同（人教版教材第二册(必修加选修)第38页第四段）。”这段文字说明了，化学平衡状态的达到与化学反应途径无关。即在相同的条件下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始，还是从既有反应物又有生成物开始，达到的化学平衡状态是相同的，平衡混合物中各组成物质的百分含量保持不变，也就是等效平衡。(其实这个例子属于等效平衡中的特例,也称完全等效) 等效平衡的内涵是，在一定条件下（等温等容或等温等压），只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的质量分数（或体积分数）都相同，这样的平衡互为等效平衡。 等效平衡的外延是它的分类，即不同类型的等效平衡以及其前提条件，类型大致可分为三种.面对繁多的等效平衡类型,我们要掌握一定的方法,方法指导:解等效平衡的题，有一种基本的解题方法——极限转换法(也称一边倒)。由于等效平衡的建立与途径无关，不论反应时如何投料，都可以考虑成只加入反应物的“等效”情况。所以在解题时，可以将所加的物质“一边倒”为起始物质时，只要满足其浓度与开始时起始物质时的浓度相同或成比例，即为等效平衡。但是，要区分“浓度相同”或“浓度成比例”的情况，必须事先判断等效平衡的类型。分类如下: ①在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量，若保持其数值相等，则两平衡等效。此时，各组分的浓度、反应速率等分别与原平衡相同，亦称为同一平衡。
等效平衡专题教案
一、复习预习 1、化学平衡移动原理的内容是什么 2、影响平衡移动的外界因素有哪些 二、知识讲解 考点1等效平衡定义 对同一可逆反应，在一定条件下（常见的为恒温恒容或恒温恒压），起始投料方式不同（从正、逆或中间等方向开始），若达到的化学平衡同种物质的百分含量均相同，这样的平衡状态互称为等效平衡。 考点2等效平衡的常见分类和状态 以如下反应为例：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) （1）如果m+n≠p+q ①恒温恒容：使用极限转化分析法，一边倒后相同起始物质的物质的量相等。达到平衡后各物质浓度相等，百分含量相等，体积没变化，压强没有变化，达到平衡后正逆反应速率相同。唯一不同的是根据投料方式的不同会导致反应热不同。
②恒温恒压：一边倒后相同起始物质的物质的量之比相等。达到平衡后各物质浓度相等，百分含量相等，体积可有变化，压强没有变化，达到平衡后正逆反应速率相同。根据投料的量和方式的不同会导致反应热不同。 （2）如果m+n = p+q ③一边倒后相同起始物质的物质的量之比相等。恒温恒压的话，达到平衡后体积未必相等；恒温恒容的话，除了体积相等，达到平衡后各物质浓度、压强、正逆反应速率都可能不同。两种情况下反应热根据投料的量和方式的不同而不同。比较见下表1. 等效平衡解题建模过程 对于反应N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g)，按照①、②、③的投料方式进行反应， （1）恒温恒容下，则所能达到等效平衡的状态为：①=②≠③。 ③为①或②、④进行加压后的情况，对于这种△vg<0的情况,压强增大,平衡向正方向 移动, N 2转化率升高。 （2③。 2(g) （3基于上面几种类型的建模过程，对照表1 三、例题精析 【例题1】 3和2PCl 1.0molP Cl 3和0.4mol 【答案】C 【解析】此题属于恒温恒容，△Vg ﹤0。移走后，相当于一开始就是1.0mol PCl 3和0.5mol Cl 2在反应。若平衡不移动，PCl 5为0.2 mol 。若用虚拟隔板将体积压缩为一半，则移走前后互
相平衡理论及其应用
离子液体的应用综述 摘要:离子液体作为环境友好、“可设计性”溶剂正越来越多地受到关注。已有的研究表明,离子液体具有独特的性能并有着十分广阔的应用前景。该文在介绍离子液体特性的基础上,综述了其在有机合成、聚合反应、电化学、分离过程、新材料制备、生物技术等方面的应用。 关键词：离子液体；绿色溶剂；有机合成；聚合反应；电化学；分离过程离子液体是在室温或室温附近呈液态的由离子构成的物质,具有呈液态的温度区间大、溶解范围广、没有显著的蒸气压、良好的稳定性、极性较强且酸性可调、电化学窗口宽等许多优点,因此,它是继超临界CO2后的又一种极具吸引力的绿色溶剂,是传统挥发性溶剂的理想替代品。 离子液体的阳离子和阴离子可以有多种形式,可设计成为带有特定末端或具有一系列特定性质的基团。因此，离子液体也被称为“designer solvents”,这就意味着它的性质可以通过对阳离子修饰或改变阴离子来进行调节,像熔点、黏性、密度、疏水性等性质,均可以通过改变离子的结构而予以改变[1]。因此,它不仅作为绿色溶剂在分离过程、电化学、有机合成、聚合反应等方面有着十分广阔的应用前景,而且由于其独特的物理化学性质及性能,有望作为新型功能材料使用,是近年来国内外精细化工研究开发的热点领域。 1、在化学反应中的应用 以离子液体作为化学反应的介质,为化学反应提供了不同于传统分子溶剂的环境,有可能通过改变反应机理而使催化剂活性、稳定性更好,转化率、选择性更高。离子液体种类多,选择范围宽,将催化剂溶于离子液体中,与离子液体一起循环利用,催化剂兼有均相催化效率高、多相催化易分离的优点。同时离子液体无蒸气压,液相温度范围宽,产物可通过倾析、萃取、蒸馏等简单的方法分离出来。 1.1在有机合成中的应用 离子液体[EtNH3] [NO3]最先应用于环戊二烯与丙烯酸甲酯和甲基酮的
核心素养提升24化学平衡移动原理在化工生产中的广泛应用
素养说明：化学平衡在化工生产中有非常重要的应用，尤其是控制合适的反应条件使平衡向着理想的方向移动，是近几年高频考点，充分体现了学以致用的原则。 1.总体原则 (1)化工生产适宜条件选择的一般原则 条件原则 从化学反应速率分析既不能过快，又不能太慢 从化学平衡移动分析既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性 从原料的利用率分析增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本 从实际生产能力分析如设备承受高温、高压能力等 从催化剂的使用活性分析注意催化剂的活性对温度的限制 (2)平衡类问题需考虑的几个方面 ①原料的来源、除杂，尤其考虑杂质对平衡的影响。 ②原料的循环利用。 ③产物的污染处理。 ④产物的酸碱性对反应的影响。 ⑤气体产物的压强对平衡造成的影响。 ⑥改变外界条件对多平衡体系的影响。 2.典型实例——工业合成氨 (1)反应原理 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 (2)反应特点：①反应为可逆反应；②正反应为放热反应；③反应物、生成物均为气体，且正反应为气体物质的量减小的反应。 (3)反应条件的选择
反应条件对化学反应 速率的影响 对平衡混合物中 氨含量的影响 合成氨条件的选择 增大压强增大反应 速率 平衡正向移动，提高平 衡混合物中氨的含量 压强增大，有利于氨的合成， 但需要动力大，对材料、设 备的要求高。故采用10～30 MPa的高压 升高温度增大反 应速率 平衡逆向移动，降低平 衡混合物中氨的含量 温度要适宜，既要保证反应 有较快的速率，又要使反应 物的转化率不能太低。故采 用400～500 ℃左右的温度， 并且在该温度下催化剂的活 性最大 使用催化剂增大反 应速率 没有影响 工业上一般选用铁触媒作催 化剂 (4)原料气的充分利用 合成氨反应的转化率较低，从原料充分利用的角度分析，工业生产中可采用循环操作的方法可提高原料的利用率。 [题型专练] 1.某工业生产中发生反应：2A(g)＋B(g)2M(g)ΔH＜0。下列有关该工业生产的说法中正确的是() A.这是一个放热的熵减反应，在低温条件下该反应一定可自发进行 B.若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B，以提高A的转化率 C.工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高 D.工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高反应物的转化率 解析这是一个放热的熵减反应，只有当ΔH－TΔS＜0时，该反应才能自发进行，A错误；加入过量的B，可以提高A的转化率，B正确；升高温度，平衡逆向移动，反应物的转化率降低，C错误；使用催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，不能提高反应物的转化率，D错误。
高中化学等效平衡原理(习题练习)含答案
等效平衡原理 一、等效平衡概念 等效平衡是指在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达平衡后，任何相同组分的体积分数或物质的量分数均相等的平衡。 在等效平衡中，有一类特殊的平衡，不仅任何相同组分X的含量（体积分数、物质的量分数）均相同，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。 如，常温常压下，可逆反应： 2SO 2 + O 2 2SO 2 ①2mol 1mol 0mol ②0mol 0mol 2mol ③0.5mol 0.25mol 1.5mol ①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①)，因此三者为等效平衡 二、等效平衡规律 判断是否建立等效平衡，根据不同的特点和外部条件，有以下几种情况： ①在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量，若保持其数值相等，则两平衡等效。此时，各组分的浓度、反应速率等分别与原平衡相同，亦称为同一平衡。 ②在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量，只要物质的量的比值与原平衡相同则两平衡等效。此时，各配料量不同，只导致其各组分的浓度反应速率等分别不同于原平衡，而各组分的百分含量相同。 ③在恒温、恒压下，不论反应前后气体分子数是否发生改变，改变起始时加入物质的物质的量，根据化学方程式的化学计量数换算成同一则物质的物质的量只要物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。此时的情形与（2）相似。 例题、【2003年江苏高考试题】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1 mol A和1 mol B，到达平衡后，生成a mol C，这时A的物质的量为 mol。 （2）若开始时放入3 mol A和3mol B ，到达平衡后，生成C的物质的量 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） （A）大于2 mol （B）等于2 mol
核心素养提升25化学平衡移动原理在化工生产中的广泛应用
核心素养提升○ 25化学平衡移动原理在化工生产中的广泛 应用[科学精神与社会责任] 素养说明：化学平衡在化工生产中有非常重要的应用，尤其是控制合适的反应条件使平衡向着理想的方向移动，是近几年高频考点，充分体现了学以致用的原则。 1.总体原则 (1)化工生产适宜条件选择的一般原则 条件原则 从化学反应速率分析既不能过快，又不能太慢 从化学平衡移动分析既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注 意二者影响的矛盾性 从原料的利用率分析增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而 降低生产成本 从实际生产能力分析如设备承受高温、高压能力等 从催化剂的使用活性分 析 注意催化剂的活性对温度的限制 (2)平衡类问题需考虑的几个方面 ①原料的来源、除杂，尤其考虑杂质对平衡的影响。 ②原料的循环利用。 ③产物的污染处理。 ④产物的酸碱性对反应的影响。 ⑤气体产物的压强对平衡造成的影响。 ⑥改变外界条件对多平衡体系的影响。 2.典型实例——工业合成氨 (1)反应原理 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 (2)反应特点：①反应为可逆反应；②正反应为放热反应；③反应物、生成物均为气体，且正反应为气体物质的量减小的反应。
(3)反应条件的选择 反应条件对化学反应 速率的影响 对平衡混合物中 氨含量的影响 合成氨条件的选择 增大压强增大反应速 率 平衡正向移动， 提高平衡混合物 中氨的含量 压强增大，有利于氨的合成，但 需要动力大，对材料、设备的要 求高。故采用10～30 MPa的高压 升高温度增大反应速 率 平衡逆向移动， 降低平衡混合物 中氨的含量 温度要适宜，既要保证反应有较 快的速率，又要使反应物的转化 率不能太低。故采用400～500 ℃ 左右的温度，并且在该温度下催 化剂的活性最大 使用催化 剂增大反应速 率 没有影响工业上一般选用铁触媒作催化剂 (4)原料气的充分利用 合成氨反应的转化率较低，从原料充分利用的角度分析，工业生产中可采用循环操作的方法可提高原料的利用率。 [题型专练] 1.某工业生产中发生反应：2A(g)＋B(g)2M(g)ΔH＜0。下列有关该工业生产的说法中正确的是() A.这是一个放热的熵减反应，在低温条件下该反应一定可自发进行 B.若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B，以提高A的转化率 C.工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高 D.工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高反应物的转化率 解析这是一个放热的熵减反应，只有当ΔH－TΔS＜0时，该反应才能自发进行，A错误；加入过量的B，可以提高A的转化率，B正确；升高温度，平衡逆向移动，反应物的转化率降低，C错误；使用催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，不能提高反应物的转化率，D错误。 答案 B
化工热力学 相平衡综述
《化工热力学理论及应用》课程作业题目：液液相平衡在单一脂肪酸甲酯体系中的应用研究 院（系）：化学化工学院 专业：化学工程 学号：0000000000 姓名：000000 指导教师：00000000000000
液液相平衡在单一脂肪酸甲酯体系中的应用研究 摘要：生物柴油是一种重要的可再生能源,引起人们的广泛研究,但研究大多集中于原料,新型催化剂开发,反应工艺条件的优化等方面。生物柴油相关体系的液液相平衡数据对于生产工艺中反应器及分离装置的设计非常重要,但仅见少量文献报道。目前需要积累大量准确有效的相平衡数据,获取有效的相关热力学模型参数,尽量做到以最少量的相平衡实验数据,为今后的计算模拟及装置设计提供依据。 关键词：生物柴油;单一脂肪酸甲酯;液液相平衡 1引言 目前,对于生物柴油的研究得到了越来越多的关注,逐渐从实验室制备研究转变到工厂生产工艺研究。这一转变极大的增加了对生物柴油相关体系基础数据的需求。 相平衡数据是设计合适的分离设备所必须的。故多组分相平衡数据在设计或者优化生产过程中具有基础性的重要性。此外技术的进步和精炼的过程设计需要高质量的实验数据。但因为体系的种类很多,并且过程设计需要考虑实际意义,实验数据的数量远远不够。所以预测混合性质的技术成为了工业计算机模拟中非常重要的一部分。故需要尽量提供准确大量的数据,丰富相平衡数据库,为进一步的计算和模拟提供数据基础。 目前,对生物柴油的相关研究主要集中于原料、制备工艺的开发和优化、新型催化刑的开发和应用等方面,相关体系相平衡数据在文献中出现较少,应用模型回归和关联实验数据的研究也较少。本文选取了一系列的生物柴油相关体系,进行了不同温度条件下的相平衡数据的测定,在一定程度上弥补了这方面的空缺。 2液液相平衡的研究进展 液液相平衡研究的是达到平衡时,系统的温度、压力、各相的体积、各相的组成以及其他热力学性质间的函数关系。它是分离技术及分离设备进行开发设计的理论基础。 按照参与相平衡的相的不同,相平衡可以分为气液相平衡(VLE),液液相平衡(LLE),固液相平衡(SLE),它们是化工生产中精馆、吸收、吸附、萃取、结晶等传统分离技术的基础。为了认识其中某些过程的实质,需要测定或计算在给定条件下的平衡组成或达到一定分离条件要求下的操作条件。 一个体系中各相的性质和组成在一定压力、温度下不随时间而变化,此时认为体系中各相间达到平衡。一般说来,达到相平衡的条件是指由N个组分组成,达到P个相的相平衡时, 各个相中,各组分的化学势或逸度义相等,即 在分析和解决传质分离设备的设计、操作和控制过程中,在开发新的传质分离过程时,往往都离不开平衡数据的测定。人们进行广泛的相平衡基础数据和计算方法的深入研究,也促使了相平衡理论的发展。另外,不断涌现的新过程、新产品和新技术都要求提供新系统和新条件下的相平衡数据[1]。 2.1液液相平衡数据 在化工过程开发、装置技术改造中,基础数据的测定和积累日益突显出其重要性和必要性。测定基础数据是十分艰巨、细致、要求十分严格的工作。国内外对此都进行了大量的研究工作。 由于石油工业、石化工业的发展,蒸馆技术的普遍应用,目前VLE数据的积累是最多的。LLE数据的积累量比VLE较少,发展至今,LLE数据虽有一定的积累,并且以各种简便的形式为用户服务,但从总体来讲还是很匮乏。 表2.1为西德Dortmund大学的数据库(Dortmund Data Bank)的现状。
选修4 等效平衡与转化率
第四讲等效平衡与转化率 一、等效平衡原理 在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对于同一可逆反应，起始时投料方式不同，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，只要达到平衡状态时，各组分在混合物中的百分含量相同，这样的化学平衡就互称为等效平衡。 如：恒温恒压下，对可逆反应：2SO2+ O22SO3 ① 2mol 1mol 0mol ② 0mol 0mol 2mol ③ 0.5mol 0.25mol 1.5mol ①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系换算成同边的物质，对应各组分的百分含量均相等，因此三者互为等效平衡。 二、等效平衡规律 根据反应条件(恒温恒容或恒温恒压)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等)，可将等效平衡问题分成三类： ①恒温恒容时，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，用“一边倒”的方法将各种投料方式换算为同一边的物质，若各物质的物质的量相等，则两平衡等效。 此种情况下，两等效平衡状态中，各组分的百分含量，物质的量，物质的量浓度。 【例1】恒温恒容时，判断哪些是等效平衡？（） N2 + 3H2 2NH3 (A) 2mol 6mol 0mol (B) 0mol 0mol 4mol (C) 0.5mol 1.5mol 1mol (D) 1mol 3mol 2mol 【例2】将2molSO2 (g)和2molSO3 (g)混合于某固定体积的容器中，在一定条件下达平衡，平衡时SO3(g)为w mol，同温下，分别按下列配比在相同体积的容器中反应，达平衡时SO3 (g)的物质的量仍为w mol 的是（） A．2molSO2(g)+1mol O2(g) B．4mol SO2(g)+ 1mol O2(g) C．2mol SO2(g)+ 1mol O2(g)+ 2mol SO3(g) D．3mol SO2(g)+1.5mol O2(g)+ 1mol SO3(g) 【例3】在一个固定容积的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B，发生反应2A(g)+B(g) ?3C(g)+D(g)，达到平衡时，C的浓度为w mol/L。若维持容器的容积和温度不变，按下列情况配比为开始浓度，达到平衡后C的浓度仍为w mol/L的是（） A．4molA+2molB B．2molA+1molB+3molC+1molD C．3molC+1molD+1molB D．3molC+1molD E．1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD 【例4】在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入固定容积的密闭容器里，发生如下反应： 2SO2＋O2?2SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3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的完全相同。请填写下列空白： （1）若a=0，b=0，则c = ___________。（2）若a=0.5，则b=_________，c= _________。