等效平衡的数学计算证明（优秀）_平衡计算等效平衡

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数学计算证明等效平衡

一、等效平衡

以N2+3H2=2NH3为例

设状态一：起始加入N2、H2和NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，反应一段时间后，如下图：

N2+3H2=2NH3

始：abc

变：x3x2x

终：a-xb-3xc+2x

则达到平衡时，N2、H2和NH3的物质的量分别为：(a-x)mol、(b-3x)mol、(c+2x)mol 设状态二：起始加入N2、H2和NH3的物质的量分别为m mol、n mol、p mol，反应一段时间后，要想和状态一达到相同的平衡状态，则有：达到平衡时，N2、H2和NH3的物质的量分别为：(a-x)mol、(b-3x)mol、(c+2x)mol。

N2+3H2=2NH3

始：mnp

变：m-a+xn-b+3xc+2x-p

终：a-xb-3xc+2x

反应过程中的变化量和方程式的化学计量数成正比 则有max1………………得：3m+b=n+3a① nb3x3

max1………………得：2m+p=c+2a——a+c/2=m+p/2② c2xp2

nb3x3………………得：2n+3p=3c+2b——b+3c/2=n+3p/2③ c2xp2

①、②、③式的化学含义为：将方程式一侧的物质，按照反应关系，推到方程式另一侧，各物质的量对应相等。如下：

N2+3H2=2NH3

状态一：0b-3ac+2a

状态二：0n-3mp+2m

得出：b-3a=n-3mc+2a=p+2m

或者：N2+3H2=2NH3

状态一：a-b/30c+2b/3

状态二：m-n/30p+2n/3

得出：a-b/3=m-n/3即3m+b=n+3a

c+2b/3=p+2n/3

或者：N2+3H2=2NH3

状态一：a+c/2b+3c/20

状态二： m+p/2n+3p/20

结论：将方程式一侧的物质，按照反应关系，推到方程式另一侧，所得各物质的物质的量量对应相等，则在相同条件下达到的平衡状态相同。