化学平衡的计算方法-“三段式”法16ppt课件.pptx

1、反应反应mA (g) + nB (g) pC(g) + qD(g),令令A、B起始物质的量分别为起始物质的量分别为amol、bmol，达到平衡后，达到平衡后，A的消耗量为的消耗量为mx mol,容器容积为容器容积为V L.化学平衡的计算方法化学平衡的计算方法“三段式三段式”法法mA (g) + nB (g) pC(g) + qD(g)n始始/moln转转/moln平平/molamxa-mxbnxb-nx0pxpx0qxqxK= pxV() p qxV()q a-mxV() m b-nxV()n(1) 平衡常数平衡常数（2 2）反应物：）反应物：n(n(平平)=n()=n(始始)-n()-n(变

2、变) )； 生成物：生成物：n(n(平平)=n()=n(始始)+n()+n(变变) )。（3 3）平衡时）平衡时A A的物质的量浓度：的物质的量浓度：a-mxV molL-1 c平平(A)= mxa 100%(A)平平=（4）平衡时）平衡时A的转化率：的转化率：A、B的转化率之比为的转化率之比为(A)： (B) = mxa nxb : : a-mxa+b+(p+q-m-n)x 100%(A)平平=（5 5）平衡时）平衡时A A的体积分数或者物质的量分数：的体积分数或者物质的量分数：（6 6）平衡时和开始时的压强比值：）平衡时和开始时的压强比值： p(平平)p(始始) = a+ba+b+(p+q

3、-m-n)x a M(A)+ b M(B)V gL-1 (混混)=（7 7）混合气体的密度：）混合气体的密度：（8 8）混合气体的平均摩尔质量：）混合气体的平均摩尔质量：M = gmol-1 a M(A)+ b M(B)a+b+(p+q-m-n)x“三段式三段式”法的基本步骤：法的基本步骤：1.1.写出有关化学平衡的方程式写出有关化学平衡的方程式2.2.确定反应物或生成物的起始加入量确定反应物或生成物的起始加入量3.3.确定反应过程的变化量确定反应过程的变化量4.4.确定平衡量确定平衡量5.5.列比例式求解列比例式求解解化学平衡图像题的技巧解化学平衡图像题的技巧1.1.面：弄清横坐标和纵坐标的

4、意义。面：弄清横坐标和纵坐标的意义。2.2.线：弄清辅助线（等温线、等压线、平衡线），会做辅助线线：弄清辅助线（等温线、等压线、平衡线），会做辅助线3.3.点：弄清图像上点的意义，特别是一些特殊点点：弄清图像上点的意义，特别是一些特殊点( (起点、交点、转起点、交点、转折点、终点等折点、终点等) )的意义。的意义。4.4.势：弄清线的走势、线的斜率。势：弄清线的走势、线的斜率。5.5.改变量：弄清温度变化、浓度变化、压强变化等。改变量：弄清温度变化、浓度变化、压强变化等。等效平衡等效平衡 在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正

5、反应开始，还是从逆反应开始，逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的含量（体积分在达到化学平衡状态时，任何相同组分的含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡（包括效平衡（包括“相同的平衡状态相同的平衡状态”）。（1 1）外界条件相同：通常可以是）外界条件相同：通常可以是恒温、恒容，恒温、恒压恒温、恒容，恒温、恒压。（2 2）“等效平衡等效平衡”与与“完全相同的平衡状态完全相同的平衡状态”不同：不同：“完全相同的平衡状完全相同的平衡状态态” ” 是指在达到平衡状态时，任何组分的

6、物质的量分数（或体积分数）对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。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。而而“等效平衡等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）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。对应相同，反应的速率、压强等可以不同。（3 3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关平衡状态只与始态有关，而与途径无关，（如：无论反应从正反应，（如：无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始投料是一次还是分成几

7、次反应容器经方向开始，还是从逆反应方向开始投料是一次还是分成几次反应容器经过过扩大扩大缩小缩小或或缩小缩小扩大扩大的过程，）只要起始浓度相当，就达到相同的平的过程，）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。衡状态。 等价转化等价转化：通过通过可逆反应的可逆反应的化学计量数化学计量数之比之比换算换算成化学方程式的成化学方程式的同一边同一边物质物质的物质的量的物质的量在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种：在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种： I I类：恒温恒容且类：恒温恒容且V0的气体体系：等价转化后，的气体体系：等价转化后，对应各物质起始投料的物对应各物质起始投料的物质

8、的量与原平衡起始态质的量与原平衡起始态数值相等数值相等，两平衡等效。两平衡等效。IIII类：恒温恒容且类：恒温恒容且V=0的气体体系：等价转化后，的气体体系：等价转化后，对应各物质起始投料的对应各物质起始投料的物质的量物质的量的的比例比例与原平衡起始态与原平衡起始态比例比例相同，两平衡等效。相同，两平衡等效。IIIIII类：恒温恒压下的气体体系类：恒温恒压下的气体体系：等价转化后，：等价转化后，对应各物质起始投料的物质对应各物质起始投料的物质的量的的量的比例比例与原平衡起始态与原平衡起始态比例比例相同，相同， 两平衡等效。两平衡等效。合成氨工业合成氨工业有利于提高转化率有利于提高转化率有利于提高化学反应速率有利于提高化学反应速率合成氨的适宜条件：铁触媒；合成氨的适宜条件：铁触媒； 700K; 107-108Pa; 投料比投料比n(N2):n(H2)=1:2.8降低温度降低温度提高压强提高压强提高温度提高温度提高压强提高压强催化剂催化剂分离氨分离氨