化学平衡的计算PPT课件
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《化学化学平衡》课件
结论和总结
主要观点
化学平衡指的是反应物和生成物的反应速率相等，达到 平衡态后各物质的浓度不再发生变化。
关联性
化学平衡与化学反应动力学之间有密切的联系，互为导 向。化学平衡在生活和工业中都有广泛的应用。
扰动的类型
• 压力的变化 • 浓度的变化 • 温度的变化 • 参与反应物和生成物的添
加和减少
平衡体系移动方向的 判断
• 浓度增大/压力增大/k增大, 向反应物端移动
• 浓度减小/压力减小/k减小, 向生成物端移动
• 温度的变化：一般取决于 反应是否放热或吸热
反应速率与化学平衡
反应速率
反应物转化为生成物的速率。
反应进程曲线
描述反应物和生成物摩尔比的变化分布情况。
反应活化能
反应物转化为生成物过程中所需要的最小能量。
化学平衡在生活中的应用
1 二氧化碳的血液检测
2 酸碱度检测
3 电池电解质维护
根据化学平衡反应原理，可 以测定血液中的二氧化碳浓 度，进而判断肺活量是否正 常。
根据化学平衡反应原理，可 以对溶液的酸碱度进行检测 和判断。
电池中电解质的平衡及反应 物生成物的浓度关系会影响 电池的电量产生和使用效率， 是电池维护中的重要因素。
化学平衡在工业反应平衡中不同温度下反应能力不同的特点， 可以制备出高纯度、高活性的催化剂，广泛应用于人 造催化反应生产中。
化学分离技术的应用
化学反应平衡中的物质摩尔量分配关系及有机物挥发 性的不同，可广泛应用于分离、纯化、制备等化学过 程中。
平衡体系
一个化学反应达到平衡时所处的体系状态。
平衡常数Kc
反应物和生成物浓度的比值的一个常数，表示反应达
平衡常数的计算方法
化学平衡常数计算 PPT课件
2、已知在800K时，反应：
CO(g) + H2O(g)
H2(g) + CO2(g)
若起始浓度c(CO) = 2mol•L-1，c(H2O) = 3mol•L-1，
则反应达平衡时，CO的转化率为60%，如果将H2O的起始浓度加大为
6 mol•L-1，
1）求此时CO的转化率。
2）分别求改变H2O的浓度前H2O的转化率和浓度改变后H2O的转化率? 3）通过以上数据发现，增加一种反应物的浓度后，另外一种反应
第二节 化学反应的限度
化学平衡常数
顾燕蓉
1、平衡常数K:
一定温度下，密闭容器中：
对于反应: aA(g) + bB(g)
cC(g) + dD(g)
K=
巩固练习
1、 请写出下列反应的平衡常数表达式
3、已知：某温度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)
的平衡常数为K1 ；1/2H2(g)+ 1/2I2(g) HI(g)
发生反应：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
800℃时反应达平衡,若k=1.求：
（1）CO的平衡浓度和转化率。
（2）若温度不变，上容器中充入 的是1mol CO和 2mol H2O(g)， CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是 多少。
（3）若温度不变，上容器中充入 的是1mol CO和 4mol H2O(g)， CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是 多少。
(2)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数
例2:反应SO2(g)+ NO2(g)
SO3(g)+NO(g) ,若
在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的
《化学平衡教学》课件
通过控制反应条件，如温度、压力和浓度，可以 02 调节化学平衡，提高产物的收率和质量。
在制药、石油化工、冶金等领域，化学平衡的计 03 算和分析对于工艺流程的优化和改进具有重要意
义。
环境保护中的应用
01 化学平衡在环境保护中发挥着重要作用，如大气 中温室气体的平衡、水体中污染物的平衡等。
02 通过研究污染物在环境中的化学反应和迁移转化 规律，可以预测和控制环境污染，制定有效的治 理措施。
THANKS
感谢观看
化学平衡的计算方法
平衡图解法
通过作图和观察图像，利用平衡 常数和温度的关系，求出平衡常
数和温度的关系。
代数法
通过建立化学平衡的代数方程组 ，求解未知数。
微分法
利用化学反应速率和浓度的关系 ，建立微分方程，求解未知数。
04
化学平衡的应用
工业生产中的应用
化学平衡在工业生产中有着广泛的应用，如化学 01 反应器的设计和优化、催化剂的选择和制备等。
的结构和功能研究等。
05
化学平衡的实验研究
实验目的与原理
实验目的
通过实验探究化学平衡的原理，加深对化学平衡概念的 理解。
实验原理
化学平衡是指在一定条件下，可逆反应的正逆反应速率 相等，反应物和生成物浓度不再发生变化的状态。实验 将通过具体反应来展示化学平衡的形成和特点。
实验步骤与操作
实验步骤 1. 准备实验器材和试剂，包括反应容器、温度计、搅拌器、可逆反应的试剂等。
《化学平衡教学》 ppt课件
目录
• 化学平衡的基本概念 • 化学平衡的原理 • 化学平衡的计算 • 化学平衡的应用 • 化学平衡的实验研究
01
化学平衡的基本概念
平衡的定义
在制药、石油化工、冶金等领域，化学平衡的计 03 算和分析对于工艺流程的优化和改进具有重要意
义。
环境保护中的应用
01 化学平衡在环境保护中发挥着重要作用，如大气 中温室气体的平衡、水体中污染物的平衡等。
02 通过研究污染物在环境中的化学反应和迁移转化 规律，可以预测和控制环境污染，制定有效的治 理措施。
THANKS
感谢观看
化学平衡的计算方法
平衡图解法
通过作图和观察图像，利用平衡 常数和温度的关系，求出平衡常
数和温度的关系。
代数法
通过建立化学平衡的代数方程组 ，求解未知数。
微分法
利用化学反应速率和浓度的关系 ，建立微分方程，求解未知数。
04
化学平衡的应用
工业生产中的应用
化学平衡在工业生产中有着广泛的应用，如化学 01 反应器的设计和优化、催化剂的选择和制备等。
的结构和功能研究等。
05
化学平衡的实验研究
实验目的与原理
实验目的
通过实验探究化学平衡的原理，加深对化学平衡概念的 理解。
实验原理
化学平衡是指在一定条件下，可逆反应的正逆反应速率 相等，反应物和生成物浓度不再发生变化的状态。实验 将通过具体反应来展示化学平衡的形成和特点。
实验步骤与操作
实验步骤 1. 准备实验器材和试剂，包括反应容器、温度计、搅拌器、可逆反应的试剂等。
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目录
• 化学平衡的基本概念 • 化学平衡的原理 • 化学平衡的计算 • 化学平衡的应用 • 化学平衡的实验研究
01
化学平衡的基本概念
平衡的定义
化学平衡常数ppt课件
任意时刻的浓度商：
p(C) • cq(D)
c
Q ＝ cm(A) • cn(B)
在同一温度下：Q ＝ K ，处于化学平衡状态
【例】已知反应C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) 的平衡常数K＝1.0，某时刻H2O
(g)、CO(g)、H2(g)的浓度分别为1.0mol/L，2.0mol/L，1.5mol/L。试回答：
2HI(g)
0.020
0
变化浓度/(mol·L－1) x
x
平衡浓度/(mol·L－1) 0.020－x 0.020－x
2x
2x
c2(HI)
K只随温度发生变化，因此：
解得：x＝0.0040
K＝
c(H2)·c(I2)
＝
(2x)2
(0.020－x)2
＝0.25
平衡时：c(H2)＝c(I2)＝0.016 mol·L－1，
K3
②
③
②
① C (s) + H2O (g) ⇌Hale Waihona Puke O (g) + H2 (g)
K1
② CO (g) +H2O (g) ⇌CO2 (g) + H2 (g) K2
③ C (s) + CO2(g) ⇌2CO(g)
K3
结论：
(1).对于同一可逆反应，正反应和逆反应的平衡常数互为倒数；
(2).若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n
该时刻反应是否处于平衡状态？
Q＝
c(CO)·c(H2)
c(H2O)
＝
2.0×1.5
＝3.0≠K
1.0
2.根据平衡常数的大小，判断反应进行的程度
平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度。对于同类
p(C) • cq(D)
c
Q ＝ cm(A) • cn(B)
在同一温度下：Q ＝ K ，处于化学平衡状态
【例】已知反应C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) 的平衡常数K＝1.0，某时刻H2O
(g)、CO(g)、H2(g)的浓度分别为1.0mol/L，2.0mol/L，1.5mol/L。试回答：
2HI(g)
0.020
0
变化浓度/(mol·L－1) x
x
平衡浓度/(mol·L－1) 0.020－x 0.020－x
2x
2x
c2(HI)
K只随温度发生变化，因此：
解得：x＝0.0040
K＝
c(H2)·c(I2)
＝
(2x)2
(0.020－x)2
＝0.25
平衡时：c(H2)＝c(I2)＝0.016 mol·L－1，
K3
②
③
②
① C (s) + H2O (g) ⇌Hale Waihona Puke O (g) + H2 (g)
K1
② CO (g) +H2O (g) ⇌CO2 (g) + H2 (g) K2
③ C (s) + CO2(g) ⇌2CO(g)
K3
结论：
(1).对于同一可逆反应，正反应和逆反应的平衡常数互为倒数；
(2).若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n
该时刻反应是否处于平衡状态？
Q＝
c(CO)·c(H2)
c(H2O)
＝
2.0×1.5
＝3.0≠K
1.0
2.根据平衡常数的大小，判断反应进行的程度
平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度。对于同类
《化学平衡》课件
把滴定过程中的数量关系和化 学反应关系导出的计算公式
常用的滴定方法
如测定纯碱度、酸度或含量的 柿子水滴定法等等
pH指示剂的使用与选择
甲基橙
pH范围：3.1- 4.4
溴酚蓝
pH范围：6.0- 7.6
酚酞
pH范围：8.3- 10.0
酸碱滴定曲线的解读
酸碱滴定时，溶液的pH值随滴定量的变化而变化。通过绘制曲线，可以判断滴定反应的性质和本质。
其他方法
如利用强度法、光谱法等确定化 学平衡中物质的浓度等
平衡常数与反应物浓度的关系
等体积稀释
平衡常数Kc不变
等摩尔反应
平衡常数Kc不变
气态反应压力变化
平衡常数Kc不变
平衡常数与反应条件的关系
温度
平衡常数Kc与温度有关，且温 度升高，平衡常数增大
压强
气压对气态反应有影响，但不 影响平衡常数的值
浓度
平衡常数及其意义
1
作用
2
决定反应的达成程度和方向；提供反应
条件的确定方法
3
定义
一定温度下，反应物与产物浓度比例的 稳定值
表达式
Kc = [C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b
平衡常数的计算方法
浓度法
确定各物质的浓度，代入平衡常 数表达式计算
压力法
在气相反应中，将平衡常数表达 式化为各气体分压之比
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ氨水的制备
N₂(g) + 3 H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g) △Hf° = -92.4 kJ/mol
甲烷的裂解
CH₄(g) ⇌ C(s) + 2 H₂(g) △Hr° = 75.0 kJ/mol
酸碱离子反应及其平衡常数计算方法
常用的滴定方法
如测定纯碱度、酸度或含量的 柿子水滴定法等等
pH指示剂的使用与选择
甲基橙
pH范围：3.1- 4.4
溴酚蓝
pH范围：6.0- 7.6
酚酞
pH范围：8.3- 10.0
酸碱滴定曲线的解读
酸碱滴定时，溶液的pH值随滴定量的变化而变化。通过绘制曲线，可以判断滴定反应的性质和本质。
其他方法
如利用强度法、光谱法等确定化 学平衡中物质的浓度等
平衡常数与反应物浓度的关系
等体积稀释
平衡常数Kc不变
等摩尔反应
平衡常数Kc不变
气态反应压力变化
平衡常数Kc不变
平衡常数与反应条件的关系
温度
平衡常数Kc与温度有关，且温 度升高，平衡常数增大
压强
气压对气态反应有影响，但不 影响平衡常数的值
浓度
平衡常数及其意义
1
作用
2
决定反应的达成程度和方向；提供反应
条件的确定方法
3
定义
一定温度下，反应物与产物浓度比例的 稳定值
表达式
Kc = [C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b
平衡常数的计算方法
浓度法
确定各物质的浓度，代入平衡常 数表达式计算
压力法
在气相反应中，将平衡常数表达 式化为各气体分压之比
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ氨水的制备
N₂(g) + 3 H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g) △Hf° = -92.4 kJ/mol
甲烷的裂解
CH₄(g) ⇌ C(s) + 2 H₂(g) △Hr° = 75.0 kJ/mol
酸碱离子反应及其平衡常数计算方法
化学平衡常数及计算-PPT
(2) Kc=[NO2]2/[N2O4]
(3)
Kc= [CO2]
13
4、平衡常数只表现反应进行的程度，即 可能性问题，而不表现到达平衡所需的 时间，即现实性问题.
5、平衡常数K与温度有关，与浓度无关，由K随温度 的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。 若正反应 是吸热反应,升高温度,K 增大;若正反应是放热反应,升 高温度,K 减少;
3
二、数学表达式： 对于一般的可逆反应mA+nB pC+qD
{c(C)}p{c(D)}q
K = {c(A)} m{c(B)} n
三、平衡常数的单位 浓度的单位为mol·L-1
∴K的单位为(mol·L-1)n； 4
练习：试写出下列反应的浓度平衡常数的数学表达式：
2SO2(g)+O2(g) 催化剂 2SO3
反应物A: [A]=c0(A) - △c(A) （2）生成物：平衡浓度=初始浓度+转化浓度
生成物D: [D] = c0(D) +△c(D) （3）各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中 相应的化学计量数之比。△c(A):△c(D)=a:d
20
例度1平:合衡成是氨:[N的2]反=3应mNol2·+L3-1H,[H22]2=N9mH3o在l·L某-1,温[N度H3下] =各4m物o质l·L的-1浓求 该反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度。
3、反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来 说，反应的平衡常数KC≥105，认为正反应进行得较完 全；KC ≤10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反 应较完全）。
17
例如：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g) △ 的平衡常数与温度的关系如下：
《化学反应平衡》课件
详细描述
在化学反应平衡状态下，正反应和逆反应的速率相等，各物质的浓度保持不变，这是判断化学反应是否达到平衡 状态的重要标志。此外，对于气体反应体系，体系的总压强保持不变、体系的温度保持不变也是判断化学反应是 否达到平衡状态的标志。
化学反应平衡的分类
总结词
根据化学反应的特点，可以将化学反应平衡分为等温、等压和等容三种类型。
化学反应平衡的影响因素
温度
温度对化学反应平衡的影响非 常大，通常情况下，温度升高 会使化学反应平衡向着吸热方
向进行。
压力
压力对化学反应平衡的影响也 很大，压力变化会影响气体分 子的浓度，从而影响化学反应 平衡。
浓度
反应物和生成物的浓度也会影 响化学反应平衡，增加反应物 的浓度会使平衡向着产物方向 进行。
04
化学反应平衡的应用
工业生产中的应用
化学反应平衡在工业生产中有着广泛的应用，如合成氨、硫 酸生产、炼油等。通过控制反应条件，可以提高产物的产率 和纯度，降低能耗和减少副反应的发生。
例如，合成氨工业中，通过控制温度、压力和原料配比等反 应条件，使反应向生成氨的方向进行，从而提高氨的产率。
环境保护中的应用
化学反应平衡原理指出，在一定条件 下，可逆反应总是向着达到平衡状态 的方向进行。
化学反应平衡原理是建立在质量作用 定律基础上的，适用于封闭体系中进 行的可逆反应。
化学反应平衡原理还可以用来预测反 应在不同条件下的平衡态以及平衡移 动的方向和程度。
化学反应平衡的移动
当反应条件（如温度、压力、 浓度等）发生变化时，原有的 平衡状态会被打破，反应会向
详细描述
化学反应平衡是化学反应进行到一定阶段时的一种相对静止 状态，此时正反应和逆反应的速率相等，反应体系中各物质 的浓度保持不变，但反应并未停止，只是正、逆反应速率相 等。
在化学反应平衡状态下，正反应和逆反应的速率相等，各物质的浓度保持不变，这是判断化学反应是否达到平衡 状态的重要标志。此外，对于气体反应体系，体系的总压强保持不变、体系的温度保持不变也是判断化学反应是 否达到平衡状态的标志。
化学反应平衡的分类
总结词
根据化学反应的特点，可以将化学反应平衡分为等温、等压和等容三种类型。
化学反应平衡的影响因素
温度
温度对化学反应平衡的影响非 常大，通常情况下，温度升高 会使化学反应平衡向着吸热方
向进行。
压力
压力对化学反应平衡的影响也 很大，压力变化会影响气体分 子的浓度，从而影响化学反应 平衡。
浓度
反应物和生成物的浓度也会影 响化学反应平衡，增加反应物 的浓度会使平衡向着产物方向 进行。
04
化学反应平衡的应用
工业生产中的应用
化学反应平衡在工业生产中有着广泛的应用，如合成氨、硫 酸生产、炼油等。通过控制反应条件，可以提高产物的产率 和纯度，降低能耗和减少副反应的发生。
例如，合成氨工业中，通过控制温度、压力和原料配比等反 应条件，使反应向生成氨的方向进行，从而提高氨的产率。
环境保护中的应用
化学反应平衡原理指出，在一定条件 下，可逆反应总是向着达到平衡状态 的方向进行。
化学反应平衡原理是建立在质量作用 定律基础上的，适用于封闭体系中进 行的可逆反应。
化学反应平衡原理还可以用来预测反 应在不同条件下的平衡态以及平衡移 动的方向和程度。
化学反应平衡的移动
当反应条件（如温度、压力、 浓度等）发生变化时，原有的 平衡状态会被打破，反应会向
详细描述
化学反应平衡是化学反应进行到一定阶段时的一种相对静止 状态，此时正反应和逆反应的速率相等，反应体系中各物质 的浓度保持不变，但反应并未停止，只是正、逆反应速率相 等。
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17
练习1：在一定条件下，向1L密闭容器中充
入3mol X气体和1 molＹ气体发生反应2X (g) +
mol，即D在新平衡中的物质的量为d/2 mol，转化关
系为：
A + 4B
2C + D
旧平衡（mol） a
转化（mol） d/2 新平衡（mol） a+d/2
a 2d a +2d
a
d
d
d/2
a-d d/2
要求：a-d＞0、 即a＞d
综上所述：得出答案 a＞4d 16
一、极端思想
化学平衡研究的对象是不能完全进行的反 应——可逆反应。极端思想就是将可逆反应 极端地视为不可逆反应，从而求出某物质量 的极大值和极小值。
化学平衡的计算
1
1、化学平衡状态的定义：
一—定—条—件-—下，可—逆—反—应—里，正—反—应—速—率—和—逆—反应—速—率— 相—等—，反应混合物中各—组—分—的—浓—度—保持—不—变—的—状—态
条件、前提、本质、现象
❖平衡特征： 逆 ——可逆反应（或可逆过程） 等 ——V正 =V逆（不同的平衡对应不同的速率） 动 ——平衡时正逆反应均未停止，只是速率相等 定 ——平衡时，各组分含量保持恒定 变 ——条件改变，平衡移动
⑦容器内质量不随时间的变化而变化
⑧恒温恒容，容器内压强不随时间的变化而变化
⑨恒温恒压，容器内密度不再发生变化
⑩容器内的平均摩尔质量不再发生变化
3
化学平衡的相关计算
⑴基本模式——“三段式”
例： m A + n B
起始： a
b
pC + qD
0
0
转化： mx nx
px qx
平衡：a - mx b - nx px qx
△n（始） 100 300 △n（变） x 3x n（平） 100-x 300-3x
0
2x
x＝40mol
2x
n（N2）平＝100mol-xmol＝100mol-40mol=60mol n（H2）平=300mol-3xmol=180mol a=40／100×100％=40％
7
1.将3 mol A和2.5 mol B混合于2L的密闭容器中， 发生反应的化学方程式为： 3A(气) + B(气) C(气) + 2D(气)，5 min后反应 达到平衡状态，容器内的压强变小，已知D的 平均反应速度为 0.1 mol/(L﹒min), 填写下列空 白： (1) A 的平均反应速度为 _____________ (2) 平衡时C的浓度为 ________________ (3) 平衡时B的转化率为 _____________ (4) 平衡时，容器内的压强与原容器内压强的比 值为 ___________
应：NH4I(固)
NH3(g)+HI(g)，
2HI(g)
H2(g)+I2(g)，
当达到平衡时 ，［H2］＝0.5mol/L，［HI］＝4mol/L，
则NH3的浓度为
A.3.5mol/L
B.4mol/L
C.4.5mol/L
D.5mol/L
D
12
化学平衡的计算思路
13
例1：在某条件下，容器内有如下化学平
8
2.在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发
生如下反应：
A(g)+2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若混
合气体A和B的物质的量之和与C的物质的量
相等，则这时A的转化率为：( )
A.40%
B.50%
C.60%
D.70%
A
9
3.X，Y，Z三种气体，把a molX和b molY充入 一密闭容器中，发生反应：
为d mol，即D在新平衡中的物质的量为2d mol，转化
关系为：
A + 4B
2C + D
旧平衡（mol） a
a
a
d
转 化（mol） d 新平衡（mol） a - d
4d a - 4d
2d
d
a+2d 2d
要求：a-d＞0、 a-4d＞0 同时成立，即a＞4d
15
如平衡逆向移动，采用极端思想， D转化了d /2
2
1.能够说明 N2 + 3H2 == 2NH3反应在密闭容器 平
中已达到平衡状态的是 ：
衡
①容器内N2、H2、NH3三者共存
状
②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等
态
③ 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2
的
④⑤⑥tt某mm时iinn内内间生 ，内成 生断1成裂m13ommlNoolHlNH32同-同H时键时消的消耗同耗0时3.5mm，ool断HlN2裂2 6molN-H键判断
X＋2Y 2Z达到平衡时，若它们的物质的量 满足：n（X）＋n（Y）＝n（Z），则Y的转 化率为（ B ）
a
A．
5
b
100%
C．2(a5 b) 100%
B．2(a b) 100%
5b
D．
5b ab
100%
10
4．在4L密闭容器中充入6molA气体和5molB气体，
在一定条件下发生反应：
3A(g)+B(g)
衡：A + 4B 2C +D △H＜0，此时，A、
B、C的物质的量均为a mol，而D的物质的 量为 d mol. 改变a的取值，再通过改变反应 的条件，可使反应重新达到新的平衡，并限 定达到新的平衡时，D的物质的量只能在 d/2~2d之间变化，则a的取值范围是
。
14
解析：如平衡正向移动，采用极端思想，转化生成D
2C(g)+xD(g)，达到平衡时，生成
了2molC，经测定D的浓度为0.5mol·L－1，下列判
断正确的是 A．x=1
（B）
B．B的转化率为20%
C．平衡时A的浓度为1.50mol·L－1
D．达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体
的压强是反应前的85%
11
5.将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反
⑵基本关系 ①反应物：平衡浓度＝起始浓度－转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度＋转化浓度
4
化学平衡的相关计算
②转化率α
转化率(
)
转化浓度 起始浓度
100
%
③气体的平均分子量
M m总 n总
M Vm
5
化学平衡的相关计算
④ 几点定律
a、如果保持P、T不变： 则气体的体积比等于物质的量之比，即
则气体的密度比等于摩尔质量之比，即
V1 n1 V2 n2 1 M1 2 M2
b、如果保持V、T不变： 则气体的压强比等于气体物质的量之比，即 P1 n1
P2 n2
6
2、化学平衡的有关计算
例 一定条件下，在密闭容器内将N2和H2以体积比为1∶3混合，当 反应达平衡时，混合气中氨占25％（体积比），若混合前有
100mol N2，求平衡后N2、H2、NH3的物质的量及N2的转化率。 设反应消耗xmolN2
练习1：在一定条件下，向1L密闭容器中充
入3mol X气体和1 molＹ气体发生反应2X (g) +
mol，即D在新平衡中的物质的量为d/2 mol，转化关
系为：
A + 4B
2C + D
旧平衡（mol） a
转化（mol） d/2 新平衡（mol） a+d/2
a 2d a +2d
a
d
d
d/2
a-d d/2
要求：a-d＞0、 即a＞d
综上所述：得出答案 a＞4d 16
一、极端思想
化学平衡研究的对象是不能完全进行的反 应——可逆反应。极端思想就是将可逆反应 极端地视为不可逆反应，从而求出某物质量 的极大值和极小值。
化学平衡的计算
1
1、化学平衡状态的定义：
一—定—条—件-—下，可—逆—反—应—里，正—反—应—速—率—和—逆—反应—速—率— 相—等—，反应混合物中各—组—分—的—浓—度—保持—不—变—的—状—态
条件、前提、本质、现象
❖平衡特征： 逆 ——可逆反应（或可逆过程） 等 ——V正 =V逆（不同的平衡对应不同的速率） 动 ——平衡时正逆反应均未停止，只是速率相等 定 ——平衡时，各组分含量保持恒定 变 ——条件改变，平衡移动
⑦容器内质量不随时间的变化而变化
⑧恒温恒容，容器内压强不随时间的变化而变化
⑨恒温恒压，容器内密度不再发生变化
⑩容器内的平均摩尔质量不再发生变化
3
化学平衡的相关计算
⑴基本模式——“三段式”
例： m A + n B
起始： a
b
pC + qD
0
0
转化： mx nx
px qx
平衡：a - mx b - nx px qx
△n（始） 100 300 △n（变） x 3x n（平） 100-x 300-3x
0
2x
x＝40mol
2x
n（N2）平＝100mol-xmol＝100mol-40mol=60mol n（H2）平=300mol-3xmol=180mol a=40／100×100％=40％
7
1.将3 mol A和2.5 mol B混合于2L的密闭容器中， 发生反应的化学方程式为： 3A(气) + B(气) C(气) + 2D(气)，5 min后反应 达到平衡状态，容器内的压强变小，已知D的 平均反应速度为 0.1 mol/(L﹒min), 填写下列空 白： (1) A 的平均反应速度为 _____________ (2) 平衡时C的浓度为 ________________ (3) 平衡时B的转化率为 _____________ (4) 平衡时，容器内的压强与原容器内压强的比 值为 ___________
应：NH4I(固)
NH3(g)+HI(g)，
2HI(g)
H2(g)+I2(g)，
当达到平衡时 ，［H2］＝0.5mol/L，［HI］＝4mol/L，
则NH3的浓度为
A.3.5mol/L
B.4mol/L
C.4.5mol/L
D.5mol/L
D
12
化学平衡的计算思路
13
例1：在某条件下，容器内有如下化学平
8
2.在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发
生如下反应：
A(g)+2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若混
合气体A和B的物质的量之和与C的物质的量
相等，则这时A的转化率为：( )
A.40%
B.50%
C.60%
D.70%
A
9
3.X，Y，Z三种气体，把a molX和b molY充入 一密闭容器中，发生反应：
为d mol，即D在新平衡中的物质的量为2d mol，转化
关系为：
A + 4B
2C + D
旧平衡（mol） a
a
a
d
转 化（mol） d 新平衡（mol） a - d
4d a - 4d
2d
d
a+2d 2d
要求：a-d＞0、 a-4d＞0 同时成立，即a＞4d
15
如平衡逆向移动，采用极端思想， D转化了d /2
2
1.能够说明 N2 + 3H2 == 2NH3反应在密闭容器 平
中已达到平衡状态的是 ：
衡
①容器内N2、H2、NH3三者共存
状
②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等
态
③ 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2
的
④⑤⑥tt某mm时iinn内内间生 ，内成 生断1成裂m13ommlNoolHlNH32同-同H时键时消的消耗同耗0时3.5mm，ool断HlN2裂2 6molN-H键判断
X＋2Y 2Z达到平衡时，若它们的物质的量 满足：n（X）＋n（Y）＝n（Z），则Y的转 化率为（ B ）
a
A．
5
b
100%
C．2(a5 b) 100%
B．2(a b) 100%
5b
D．
5b ab
100%
10
4．在4L密闭容器中充入6molA气体和5molB气体，
在一定条件下发生反应：
3A(g)+B(g)
衡：A + 4B 2C +D △H＜0，此时，A、
B、C的物质的量均为a mol，而D的物质的 量为 d mol. 改变a的取值，再通过改变反应 的条件，可使反应重新达到新的平衡，并限 定达到新的平衡时，D的物质的量只能在 d/2~2d之间变化，则a的取值范围是
。
14
解析：如平衡正向移动，采用极端思想，转化生成D
2C(g)+xD(g)，达到平衡时，生成
了2molC，经测定D的浓度为0.5mol·L－1，下列判
断正确的是 A．x=1
（B）
B．B的转化率为20%
C．平衡时A的浓度为1.50mol·L－1
D．达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体
的压强是反应前的85%
11
5.将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反
⑵基本关系 ①反应物：平衡浓度＝起始浓度－转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度＋转化浓度
4
化学平衡的相关计算
②转化率α
转化率(
)
转化浓度 起始浓度
100
%
③气体的平均分子量
M m总 n总
M Vm
5
化学平衡的相关计算
④ 几点定律
a、如果保持P、T不变： 则气体的体积比等于物质的量之比，即
则气体的密度比等于摩尔质量之比，即
V1 n1 V2 n2 1 M1 2 M2
b、如果保持V、T不变： 则气体的压强比等于气体物质的量之比，即 P1 n1
P2 n2
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2、化学平衡的有关计算
例 一定条件下，在密闭容器内将N2和H2以体积比为1∶3混合，当 反应达平衡时，混合气中氨占25％（体积比），若混合前有
100mol N2，求平衡后N2、H2、NH3的物质的量及N2的转化率。 设反应消耗xmolN2