等效平衡的基本原理和计算方法
等效平衡的基本原理和
计算方法
Revised as of 23 November 2020
运用对比的方法掌握等效平衡的基本原理和计算方法
一、定义
同一可逆反应，一定条件下，当改变起始时反应物或生成物物质的量或物质的量浓度，达到平衡时，混合物中各组分的百分组成相等，这样的平衡称等效平衡。
注意：等效平衡要求平衡时各物质的百分含量相等，它们的物质的量浓度不一定相等。
二、规律和技巧
1．恒温恒容时
（1）在恒温恒容时，若是反应前后气体分子数不变的反应，当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量的比例与原平衡各物质的量的比例相同时，则建立等效平衡。
如反应 H2+I2（气） 2HI 在（E）、（F）时建立等效平衡（E）起始时加入：1molH2+2molI2 n(H2)：n(I2)=1:2
（F）起始时加入2mol I2和 4molHI
按方程式，把HI转化为转化成H2和I2各2mol，再加上加入的2molI2，相等于加入2molH2+4molI2, n(H2)∶n(I2)=1∶2.故在（E）、（F）时建立等效平衡此时，在两个平衡中，各物质的百分含量（各物质的质量百分含量m%、各物质的物质的量的百分含量n%、各气体的体积百分含量v%）、各物质的物质的量浓度c、各物质的转化率α等均完全相同。但各物质的物质的量n、物质的质量m、各气体的体积V不一定相同。如（E）、（F）时，（F）时相当于加入的物质为2molH2+4molI2，是（E）时加入物质的2倍，故（F）平衡的各物质的n、m、V都是（E）平衡对应物质的2倍。
（2）恒温恒容时，对一般的可逆反应，当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同时，则建立等效平衡。
如反应 2SO2+O2 2SO3在（A）、（B）条件时建立等效平衡
（A）起始时加入：2molSO2 + 1molO2
（B）起始时加入：2molSO3
此时的两个平衡完全相同，因此也叫等同平衡。在这两个平衡中，各物质的百分含量（各物质的质量百分含量m%、各物质的物质的量的百分含量n%、各气体的体积百分含量v%、）、物质的量n、物质的质量m、各气体的体积V、各物质的物质的量浓度c、各物质的转化率α等均完全相同。
2．在恒温恒压下
当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量的比例与原平衡各物质的量的比例相同时，则建立等效平衡。
如反应 2SO2+O2 2SO3在（C）、（D）时建立等效平衡
（C）起始时加入：1molSO2 + 1molO2
（D）起始时加入：2molSO2 + 2molO2
【例1】将3 mol A和1 mol B混合于一体积可变的密闭容器P中，以此时的温度、压强和体积作为起始条件，发生了如下反应： 3A(g)+B(g) 2
C(g)+D(g)达到平衡时C的浓度为w mol·L-1。
回答⑴～⑸小题：
(1)保持温度和压强不变，按下列四种配比充入容器P中，平衡后C的浓度仍为w mol·L-1的是( )
(A)6 mol A+2 mol B
(B)3 mol A+1 mol B十2 mol C，
(C)2 mol C+1 mol B+1 mol D
(D)1 mol C+2mol D
(2)保持原起始温度和体积不变，要使平衡后C的浓度仍为w mol·L-1，应按下列哪种
配比向容器Q中充入有关物质( )
(A)3 mol A+1 mol B
(B)4 mol C十2 mol D
(C) mol A+ B+1 mol C + mol D
(D)以上均不能满足条件，
(3)保持原起始温度和体积不变，若仍按3 mol A和1 mol B配比在容器Q中发生反应，
则平衡时C的浓度和w rml·L-1的关系是( )
(A)＞w (B)＜ w (C)= w (D)不能确定
(4)将2 mol C和2 mol D按起始温度和压强充入容器Q中，保持温度和体积不变，平
衡时C的浓度为V mol·L-1，V与w和叫的关系是( )
(A) V＞w (B) V＜w (C) V=w (D)无法比较
(5)维持原起始温度和体积不变，按下列哪种配比充入容器Q可使平衡时C的浓度为
V mol·L-1 ( )
(A)1 mol C+ m01 D ．
(B)3 mol A+2 mol B
(C)3 mol A+1 mol B+1 mol D
(D)以上均不能满足条件
解析⑴略：答案为（A）
⑵因容器P的体积可变，且正反应是体积缩小的反应，故相当于加压．而现在容器
Q体积不变，条件不同了，不属等效平衡，无法判断．答案为(D)．
⑶本题所述条件相当于减压，平衡向逆反应方向移动，C的浓度降低．答案为(B)．
⑷温度、体积不变时2mol C和1 mol D反应与3 mol A和1 mol B相当，属等效平
衡．再加1 mol D时平衡将向左移动，V ⑸恒温恒容下n (A)=3 mol和n(B)=1 mol或n(C)=2 mol和n(D)=1 mol时均为同一平衡状态，属等效平衡．答案为(C)． 【例2】某温度下向1L密闭容器中充入1mol N2和3 mol H2，使反应 N +3H 2 2NH3达平衡，平衡混合气中N2、H2、NH3的浓度分别为M、N、G(mol／L)．如果温度不变，只改变初始物质的加入量，要求M、N、G保持不变，则N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示时应满足的条件是： ①若x=0，y=0，则z= ； ②若x= mol，则y= ，z= ； ③x 、y 、z 取值必须满足的一般条件是(用含x 、y 、z 方程表示，其中一个含x 、z ，另一 个含y 、z) 。 若将上述条件改为恒温、恒压，其它均不变，则 a ．若x=0，y=0，则z= ； b ．若x= mol ，则y= ，z= ； c ．x 、y 、z 取值必须满足的一般条件是 。 解析 因2 mol NH 3完全分解时可得到1 mol N 2、3 mol H 2，故向同一容器中加入2 mol NH 3与加入l mol N 2、3 mol H 2的混合气的起始浓度状态完全相同。 ①z=0，y=0时，N 2、H 2的物质的量为0，z=2 mol ． ②z= mol 可认为是N 2有 mol 已反应掉，同时消耗H2为 mol ，生成NH 3 为 mol ，故而y==( mol)，z= mol 。 ③依上述思路知，生成z mol NH 3时必消耗2z mol N 2，2 3z mol H 2，故而 12=+z x 32 3=+z y 如上述条件改为恒温、恒压，其它均不变时，只要n(N 2)︰n(H 2)=1︰3，n(NH 3)为任意 值，均是同一平衡状态，故而 a ．z=0，y=0时，z 为任意值． b ．z=(mol)时，y= ×3=(mol)，z 为任意值。 c ．x ︰y=1︰3，即y=3x 时z 为任意值． 【例3】4如右图所示，将4 mol SO 2和2 mol O 2置于体积可变的 等压容 (g)+O23(g)，△H＜0．该 器中，在一定温度下发生反应2SO 反应达到平衡状态A时，测知气体的物质的量为 mol，SO2、O2、SO3的起始物质的量分别以现a、b、c表示． (1)向达到平衡状态A的容器中通入少量O2，体系中SO2的体积分数 (填“增 大”或“减小”或“不变")．要使SO2的体积分数再变到与平衡状态A相同，可采取的措施是或。 (2)若起始时a= mol，B= mol，且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A 相同，则起始时c的取值为。 (3)要使反应开始时向逆反应方向进行，且达到平衡后各气体的物质的量与平衡状态 A相同，则起始时c的取值范围为。 解析 (1)考查了勒夏特列原理的应用。 (2)考查了等效平衡中恒温恒压的情况。只需加入的反应物的物质的量之比与反应方 程式中对应物质的计量数之比一致即可，C的取值为任意值。 (3)结合平衡计算考查反应方向及平衡移动的方向． 2SO (g)+O23(g) 起始时物质的量 4mol 2mol 0 转化的物质的量 2x x 2x 平衡时物质的量 4-2x 2-x 2x 据题意有6-x=，x= mol，2x= mol，＜C≤4时，方能满足使反应开始时向逆反应方向进行的条件． 答案 (1)通入适量的SO2给体系升温 (2)任意值 (3)＜C≤4 等效平衡练习题 【基础题】 1、在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应： 2A（g）+B（（g）+D（g），达到平衡时C的浓度为Wmol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为Wmol/L的是（） A、4molA+2molB B、3molC+1molD+1molB C、3molC+1molD D、1molA+++ 2、在450℃、×107Pa时，如果把1体积N2和3体积H2的混合物通入一个装有催 化剂的密闭容器中反应达到平衡时，得到含NH352%（体积分数）的混合气体。在同温同压下向密闭容器中通入2体积N2和6体积H2，达到平衡时NH3的体积分数为（） A、大于52% B、等于52% C、小于52% D、不能确定 3、在固定体积的密闭容器中，一定温度下，加入2molBr2，1molH2，发生 反应： Br2(g) + H2，到达平衡时，HBr质量分数为W%，在相同 条件下，按下列情况充入物质到达平衡时，HBr的质量分数仍为W%的 是（） A、2molHBr B、3molHBr C、4molBr2+2molH2 D1molBr2+2molHBr 4、在一定温度下的容积固定的密闭容器里充入1molC和1mol水蒸气，发 生反应： C（s）+H2O（g）+H2（g）。当反应达到平衡时，测得水蒸 气的浓度为Wmol/L，如果起始按下列配比填料，平衡时水蒸气的浓度不 为Wmol/L的是（） A、2molC+1molCO+1molH2 B、1molCO+1molH2 C、+2molH2O(g) D、(g)+++ 5、可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，如果向容 器中充入1molA和1mol B，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为m% ；若向容器中充入1molC，在同样的温度下达到平衡时，C的体积分数 为n%，则m和n的关系正确的是（） A．m>n B．m 6、在一密闭的容器中充入2mol A和1mol B发生反应： 2A(g)＋B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为w％；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：、B：、C：充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为w％，则x的值为（） A．只能为2 B．只能为3 C．可能为2，也可能为3 D．无法确定 7、体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和O2，在相同 温度下发生反应：2SO2＋O22SO3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的转化率为（） A．等于p% B．大于p% C．小于p% D．无法判断 8、在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1g N2和1g H2，乙容器中充入2g N2和2g H2。下列叙述中，错误的是（） A．化学反应速率：乙＞甲B．平衡后N2的浓度：乙＞甲 C．H2的转化率：乙＞甲D．平衡混合气中H2的体积分数：乙＞甲 9、某恒温恒压下，向可变容积的密闭容器中充入3 L A和2 L B，发生如下反 应：3A(g)+2B(g) xC(g)+yD(g)达到平衡时，C的体积分数为m%，若维持温度、压强不变，将 L A、 L B，4 L C、 L D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w%，则x,y的值分别为（）=3,y=1 =4,y=1 =5,y=1 =2,y=3 10、在一定温度下,把2molSO2和1molO2通过一个一定容积的密闭容器里,发生如下 反应： 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)。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分别代表初始时SO2、O2 和SO3的物质的量（mol），若a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的关系才能保证达到平衡，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同，填写下列空白： （1）若a=0，b=0，则c= 。 （2）若a=，则b= ，c= 。 （3）若a 、b 、c 取值必须满足的一般条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含a 和c ，另一个只含b 和c ） ； 【能力题】 11 、甲、乙两容器，甲的容积固定，乙的容积可变。在一定温度下，向甲中通入3mol N 2和4mol H 2，反应达到平衡时，生成NH 3的物质的量为amol 。 （1）相同温度下，向乙中通入2molNH 3，且保持容积与甲相同，当反应达到平衡时，各物质的浓度与甲平衡中相同。起始时乙中还通入了____mol N 2和____mol H 2。 （2）相同温度下，若向乙中通入6mol N 2和8mol H 2，且保持压强与甲相等，当反应达到平衡时，生成氨的物质的量为b mol ，则a ∶b______1∶2；若乙与甲的容积始终相等，达到平衡时，生成氨的物质的量为c mol ，则a ∶c_____1∶2(填“＞”、“＜”或“＝”)。 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： N 2＋3H 2 2NH 3。已知加入1mol N 2和4mol H 2时，达到平衡后生成a mol NH 3（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的状态，填写表中空白。 13（2003广东）I．恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应： A （气）＋B（气）C（气） （1）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成a molC，这时A 的物质的量为 mol。 （2）若开始时放入3molA和3molB，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ymol和3a mol，则x＝ mol，y＝ mol。 平衡时，B的物质的量（选填一个编号） （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2mol 作出此判断的理由是。 （4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，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（1）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1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与（1）小题中的a进行比较（选填一个编号）。 （甲）a＜b （乙）a＞b （丙）a＝b （丁）不能比较a和b的大小 作出此判断的理由是。 【易错题】 14、在固定体积的容器中加入1molN 2O4发生如下反应 N2O4 2NO2当达到平衡时保持温度不变再充入1 molN2O4气体，则平衡向移动N2O4转化率如何变化 15、一定温度下，向一固定体积为V的容器中加入4molNO2.发生如下反应： 2NO2 N2O4当达到平衡时，保持温度不变再充入1 molNO2气体，则平衡向移动NO2的转化率如何变化 16、在一固定体积为V的容器中，加入1molA和1molB发生如下反应： A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡后： （1）如果再加入1molA则平衡向移动平衡时B的转化率如何变化A的的转化率如何变化 （2）在反应（1）的基础上再加入1molB则平衡向移动平衡时A的转化率如何变化B的的转化率如何变化(与反应（1）相比较) （3）（2）的平衡状态与原平衡状态相比，A、B的转化率如何变化 17、在T K、pkPa时，向体积为V L的密闭容器内充入1 mol A和1 mol B．保持恒温恒压，反应A(g)+B(g)芦兰C(g)达到平衡时C的体积分数为40％．使温度和压强在上述条件下恒定不变，若向密闭容器中充入2 mol A和2 tool B，则反应达到平衡时容器的体积为，C的体积分数为。 参考答案 1C 2B 3CD 4C 5C 6C 7B 8D 9C 10、答案：（1）2 （2） (3)a+c=2 2b+c=2 11、（1）当乙的容积与甲保持相同时，要达到等效平衡，则应满足乙中的投料量与甲中相等，将2mol NH3全部归到平衡的左边相当于1mol N2与3mol H2，因此还差2mol N2和1mol H2。 （2）当乙的压强与甲保持相同时，只要乙的投料方式中N2和H2的物质的量之比与甲中相等即可达到等效平衡。因此向乙中通入6mol N2和8mol H2，达到平衡时，生成氨的物质的量浓度与甲中相等，而氨的物质的量物质的量b＝2a，所以a∶b＝1∶2；若乙的容积与甲保持相等，则相当于在原平衡的基础上使压强增大2倍，则平衡要向右移动，所以平衡时氨的物质的量物质的量c＞2a，即a∶c＜1∶2。 12、对于一般的可逆反应，在恒温恒压条件下，只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边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。 ①因为从题干可知n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)平衡＝1∶4∶a，所以①状态下 n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)平衡＝∶6∶。 ②起始状态时，有1mol NH 3，则相当于起始时有N 2和H 2分别为和，按n(N 2)∶n(H 2)∶n(NH 3)平衡＝1∶4∶a ，可得②状态时n(N 2)∶n(H 2)∶n(NH 3)平衡＝∶2∶，所以原有N 2和H 2分别为0和。 ③设起始时n(NH 3)为x mol ，则相当于N 2和H 2总量分别为(m ＋2 x )mol 和（g ＋ 23x ）mol ，则（m ＋2x ）∶（g ＋2 3x ）＝1∶4，即可得x ＝2(g －4m) 设为n(NH 3)平衡y mol ，可得： 4∶a ＝（g ＋2 3x ）∶y ，即：y ＝（g －3m ）·a 。 13、（1）（1－a ） （2）3a （3）2 3－3a 丁 若3a ＞1，B 的物质的量小于2mol ；若13=a ，B 的物质的量等于2mol ； 若3a ＜1，B 的物质的量大于2mol （4） a a -2 （5）乙 因为（5）小题中容器容积不变，而（1）小题中容器的容积缩小，所以（5）小题的容器中的压力小于（1）小题容器中的压力，有利于逆向反应，故反应达到平衡后a ＞ b 。 14、平衡向正反应方向移动 、N 2O 4转化率减小 15、平衡向右移动、NO 2转化率增大 16、（1）加入A 则增大反应物浓度，平衡正反应方向移动，B 的转化率增大，A 的转化率减小。（2）再加入B 则平衡向正反应方向移动，A 的转化率增大，B 的转化率减小。（3）若与原平衡相比，则A 、B 的转化率不变。 17、原文解析略 答案：7 10V 40% 盈亏平衡点 图例 盈亏平衡点（Break Even Point,简称BEP）又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点。通常是指全部销售收入等于全部成本时（销售收入线与总成本线的交点）的产量。以盈亏平衡点的界限，当销售收入高于盈亏平衡点时企业盈利，反之，企业就亏损。盈亏平衡点可以用销售量来表示，即盈亏平衡点的销售量；也可以用销售额来表示，即盈亏平衡点的销售额。 编辑本段基本作法 假定利润为零和利润为目标利润时，先分别测算原材料保本采购价格和保利采购价格；再分别测算产品保本销售价格和保利销售价格。 盈亏平衡点分析图 * 盈亏平衡点[1]的计算 编辑本段计算公式 BEP=Cf/(p-cu-tu) 其中：BEP----盈亏平衡点时的产销量 Cf-------固定成本 P--------单位产品销售价格 Cu-------单位产品变动成本 Tu-------单位产品营业税金及附加 由于单位产品税金及附加常常是单位产品销售价格与营业税及附加税率的乘积，因此公式可以表示为： BEP=Cf/（p（1-r）-cu） r-----营业税金及附加的税率 。 按实物单位计算：盈亏平衡点=固定成本/（单位产品销售收入-单位产品变动成本）按金额计算：盈亏平衡点=固定成本/（1-变动成本/销售收入）=固定成本/贡献毛率 (2700+40)/(X-600)=12 求x= 算式的计算过程 (2700+40)÷(X-600)=12 盈亏平衡点分析 盈亏平衡点分析利用成本的固定性质和可变性质来确定获利所必需的产量范围。如果我们能够将全部成本划分为两类：一类随产量而变化，另一类不随产量而变化，就可以计算出给定产量的单位平均总成本。半可变成本能够分解为一固定成本和一可变成本。但是，对不同的产量平均固定成本时，单位成本的固定成本是不相同的，因而这种单位产品平均成本的概念，只对个所计算的产量值是正确的。因此从概念上来看，将固定成本看作成本汇集总额是有益的，此汇集总额在扣除可变成本之后，必须被纯收入所补偿，这种经营才能产生利润，如果扣除可变成本之后的纯收入刚好等于固定成本的汇集总额，那么这一点或是这样的销售水平称为盈亏平衡点。精确地来说，正是因为在销售进程的这一点上，总的纯收入刚好补偿了总成本（包括固定成本和可变成本），低于这一点就会发生亏损，而超过这一点就会产生利润。一个简单的盈亏平衡点结构图。横轴代表产量，纵轴代表销售额或成本。假定销售额与销售量成正比，那么销售线是一条起于原点的直线。总成本线在等于固定成本的那一点与纵轴相交，且随着销售量的增加而成比例地表现为增长趋势。高于盈亏平衡点时，利润与销售额之比随每一售出的产品而增加。这是因为贡献呈一固定比率，而分摊固定成本的基础却扩大了。 贡献 什么是贡献如何应用贡献呢贡献是销售额与可变成本之间的差额，或者说它是对固定成本和利润的贡献，即式中：C=贡献，F=不变成本；S=销售额 P=利润；V=可变成本。S和V都随产量而变化，因此C也随产量而变化。已知V占销售额S的百分比，就可以计算出C。假定有这样一个例子，可变成本占销售额的60%，且不变成本为3000000 美元，那么，由方程（1）可知，C为销 化学平衡常数及其计算训练题 1．O 3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O 3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应① O 3 2 ＋[O] ΔH >0 平衡常数为K 1； 反应② [O]＋O 32 ΔH <0 平衡常数为K 2； 总反应：2O 3 2 ΔH <0 平衡常数为K 。 下列叙述正确的是( ) A ．降低温度，总反应K 减小 B ．K ＝K 1＋K 2 C ．适当升温，可提高消毒效率 D ．压强增大，K 2减小 解析：选C 降温，总反应平衡向右移动，K 增大，A 项错误；K 1＝ c 2 c c 3 、 K 2＝ c 2 2 c c 3 、K ＝c 3 2c 2 3 ＝K 1·K 2，B 项错误；升高温度，反应①平衡向右移动， 反应②平衡向左移动，c ([O])增大，可提高消毒效率，C 项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D 项错误。 2．将一定量氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)加入密闭容器中，发生反应NH 2COONH 4 3 (g)＋CO 2(g)。该反应的平衡常数的负对 数(－lg K )值随温度(T )的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是( ) A ．该反应的ΔH >0 B ．NH 3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 C ．A 点对应状态的平衡常数K (A)的值为10－2.294 D ．30 ℃时，B 点对应状态的v 正 企业产品盈亏平衡点及其计算公式 （一） 盈亏平衡点（Break Even Point,简称BEP ）又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点。通常是指全部销售收入等于全部成本时（销售收入线与总成本线的交点）的产量。以盈亏平衡点的界限，当销售收入高于盈亏平衡点时企业盈利，反之，企业就亏损。盈亏平衡点可以用销售量来表示，即盈亏平衡点的销售量；也可以用销售额来表示，即盈亏平衡点的销售额。 盈亏平衡点的基本作法 假定利润为零和利润为目标利润时，先分别测算原材料保本采购价格和保利采购价格；再分别测算产品保本销售价格和保利销售价格。 盈亏平衡点分析图 盈亏平衡点的计算 计算公式 按实物单位计算：单位产品变动成本单位产品销售收入固定成本-= 盈亏平衡点 按金额计算：贡献毛益率固定成本销售收入 变动成本1固定成本=-=盈亏平衡点 盈亏平衡点 盈亏平衡点分析 盈亏平衡点分析利用成本的固定性质和可变性质来确定获利所必需的产量范围。如果我们能够将全部成本划分为两类：一类随产量而变化，另一类不随产量而变化，就可以计算出给定产量的单位平均总成本。半可变成本能够分解为一固定成本和一可变成本。但是，对不同的产量平均固定成本时，单位成本的固定 成本是不相同的，因而这种单位产品平均成本的概念，只对那个所计算的产量值是正确的。因此从概念上来看，将固定成本看作成本汇集总额是有益的，此汇集总额在扣除可变成本之后，必须被纯收入所补偿，这种经营才能产生利润，如果扣除可变成本之后的纯收入刚好等于固定成本的汇集总额，那么这一点或是这样的销售水平称为盈亏平衡点。精确地来说，正是因为在销售进程的这一点上，总的纯收入刚好补偿了总成本（包括固定成本和可变成本），低于这一点就会发生亏损，而超过这一点就会产生利润。 一个简单的盈亏平衡点结构图。横轴代表产量，纵轴代表销售额或成本。假定销售额与销售量成正比，那么销售线是一条起于原点的直线。总成本线在等于固定成本的那一点与纵轴相交，且随着销售量的增加而成比例地表现为增长趋势。高于盈亏平衡点时，利润与销售额之比随每一售出的产品而增加。这是因为贡献呈一固定比率，而分摊固定成本的基础却扩大了。 贡献 什么是贡献？如何应用贡献呢？贡献是销售额与可变成本之间的差额，或者说它是对固定成本和利润的贡献，即式中：C＝贡献，F＝不变成本；S＝销售额 P ＝利润；V＝可变成本。S和V都随产量而变化，因此C也随产量而变化。已知V 占销售额S的 贡献这个概念使我们很容易计算出各销售水平上的总利润。贡献常被称为“利润探测器”。 盈亏平衡点的相关问题 一、盈亏平衡点图的结构 尽管盈亏平衡点图所依据的理论很简单，但是，因为固定成本和可变成本之间的界线是不明确的，因而要获得绘图时的理想数据却不那么容易。如果我们把不经调查就随意进行的分类看作是有效的，那将是靠不住的。我们猜测某种直接劳动应该是可变的，但实际情况这样的吗？其中很可能会含有固定因素。关键的问题在于：从成本因素中构造一精确的盈亏平衡点图来反映成本因素与产量之间 化学平衡常数和化学平衡计算 1．在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800℃时，有下列平衡：CO＋H22＋H2，且K＝1。若用2molCO和10mol H2O相互混合并加热到800℃，则CO的转化率为 ( ) A．16.7% B．50% C．66.7% D．83.3% 2．在容积为1L的密闭容器里，装有4molNO2，在一定温度时进行下面的反应： 2NO22O4(g)，该温度下反应的平衡常数K＝0.25，则平衡时该容器中NO2的物质的量为A．0mol B．1mol C．2mol D．3mol 3．某温度下H2(g)＋I2的平衡常数为50。开始时，c(H2)＝1mol·Ｌ－1，达平衡时，c(HI)＝1mol·Ｌ－1，则开始时I2(g)的物质的量浓度为 ( ) A．0.04mol·Ｌ－1 B．0.5mol·Ｌ－1 C．0.54mol·Ｌ－1D．1mol·Ｌ－1 4．在一个容积为 6 L的密闭容器中，放入 3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定条件下发生反应： 4X(g)＋n＋6R(g)反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增 加了5%，X的浓度减小1/3，则该反应中的n值为( ) A．3 B．4 C．5 D．6 5．在一定条件下，可逆反应X(g)十达到平衡时，X的转化率与Y的转化率之比为1∶2，则起始充入容器中的X与Y的物质的量之比为( ) A．1∶1 B．1∶３ C．2∶3 D．3∶２ 6．将等物质的量的CO和H2O(g)混合，在一定条件下发生反应：CO(g)＋H22(g)＋H2(g)，反应至4min时，得知CO的转化率为31.23%，则这时混合气体对氢气的相对密度为A．11.5 B．23 C．25 D．28 7．在一固定容积的密闭容器中，加入 4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)＋n ＋W(g)，反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n值为A．4 B．3 C．2 D．1 8．将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH43(g)＋HI(g)， 2(g)＋I2(g)。当反应达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·Ｌ－1，c(HI)＝4mol·Ｌ－1，则 NH3的浓度为( ) A．3.5mol·Ｌ－1 B．4mol·Ｌ－1 C．4.5mol·Ｌ－1D．5mol·Ｌ－1 9．体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应A(g)＋。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列判断中正确的是 ( ) A．原混合气体的体积为 1.2V L B．原混合气体的体积为 1.1V L C．反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L D．反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L 10．在n L密闭容器中，使1molX和2molY在一定条件下反应：a X(g)＋b c Z(g)。达到平衡时，Y的转化率为20%，混合气体压强比原来下降20%，Z的浓度为Y的浓度的0.25倍，则a，c的值依次为( ) A．1,2 B．3,2 C．2,1 D．2,3 11．在一定条件下，1mol N2和3mol H2混合后反应，达到平衡时测得混合气体的密度是 同温同压下氢气的5倍，则氮气的转化率为( ) A．20% B．30% C．40% D．50% 12．已知CO(g)＋H22(g)＋H2(g)的正反应为放热反应，850℃时K＝1。 (1)若温度升高到900°C，达平衡时K________1(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (2)850℃时，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c(CO)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2O)＝0.03mol·Ｌ－1，c(CO2)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2)＝0.05mol·Ｌ－1。则反应开始时，H2O消耗速率比生成速率________(填“大”、“小”或“不能确定”)。 单缸发动机的平衡： 一．1.单缸发动机的旋转惯性力为：2r r P m r ω= 往复惯性力：2(cos cos2) j j P m r t t ωωλω=+ 一阶往复惯性力： 2cos j j P m r t ωω=Ⅰ 二阶往复惯性力：2cos2j j P m r t ωω=Ⅱ 一般忽略二阶往复惯性力。 对于单缸内燃机的平衡一般采用过量平衡法。 过量平衡法： 过量平衡法又称转移法，是采用在曲柄臂的配重完全平衡掉旋转质量惯性力后再加一部分平衡重，这部分平衡重用来平衡部分一阶往复惯性力。由于这部分平衡重虽然平衡掉了部分气缸中心线方向的往复惯性力，但同时也在气缸中心线的垂直方向产生了一新的惯性力，所以这种方法也叫转移法，即指将气缸中心线方向的惯性力转移到了与之垂直的方向上。 采用过量平衡法，往复惯性力在x 与y 轴方向的力为（不考虑二阶惯性力）： 22cos cos()x j j r F m r t fm r t ωωωωθ=-+ 2sin()y j r F fm r t ωωθ=-+ 其中 r j f m m = 经过一些列的数学变化，可以证明此方程为一个椭圆方程。 主轴倾角θ：发动机不平衡力F 随曲柄转角变化，在某一角度F 达到最大，该角度和X 方向的夹角定义为主轴倾角，主轴倾角表示最大惯性力方向。 对于卧式发动机机，其f 值一般控制在0.2～0.3的范围内效果最好，f 值小于0.2时，惯性力椭圆就会变得过于细长，如果发动机在车架上的安装角度稍有偏差，也会在垂直方向上产生较大的振动，这种对安装角度偏差过于敏感的f 值也不适应批量生产；若f 值大于0.3，发动机运转时就会在垂直方向产生较大的惯性力，引起垂直方向产生较大的振动，骑乘的舒适性就会就变差。要减小发动机的振动，除了控制f 外，控制θ也至关重要，θ它表明了惯性力矢端椭圆长轴与气缸中心线方向的关系。总的原则是，发动机在车架上安装好后，其曲柄连杆机构的惯性力矢端的椭圆的长轴应与水平方向接近。 j m ：往复运动的总质量 1r m ：完全平衡掉旋转惯性力后额外的平 衡质量 由于是非对称布置，1r m 与曲柄方向的之 间的夹角为r θ。 考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。 2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 1．概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 2．表达式 对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K＝c p?C?·c q?D? c m?A?·c n?B? (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。 3．意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q c＝c c?C?·c d?D? c a?A?·c b?B? 。 Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 深度思考 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O HCl＋HClO (2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (3)CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O (4)CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－ (5)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 3．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)＋ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3 (1)K1和K2，K1＝K22。 (2)K1和K3，K1＝1 K3。 题组一平衡常数的含义 1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K2 则4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝(用K1、K2表示)。 2．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示： t/℃700 800 830 1 000 1 200 K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 图例 编辑本段基本作法 假定利润为零和利润为目标利润时，先分别测算原材料保本采购价格和保利采购价格；再分别测算产品保本销售价格和保利销售价格。 盈亏平衡点分析图 率 例如:每个产品销售单价是10元,材料成本是5元,固定成本(租金,管理费等)是20000元,那么需要多少产量才能保本呢? 10*Y-20000=5*Y Y=4000,所以只有产量高于这个数量才盈利,低于这个数量就亏损.所以这个产品的盈亏平衡点就是4000. 这是理想化了的,现实中,固定成本如机器的折旧,场地的租金,管理人员的工资.变动成本如:产品的材料成本,计件工资,税金.现实中还有半变动成本如:水电费,维修费. (2700+40)/(X-600)=12 求x=? 算式的计算过程 (2700+40)÷(X-600)=12 2700+40=(X-600)×12 2740=12x-7200 盈亏平衡点分析 盈亏平衡点分析利用成本的固定性质和可变性质来确定获利所必需的产量范围。如果我们能够将全部成本划分为两类：一类随产量而变化，另一类不随产量而变化，就可以计算出给定产量的单位平均总成本。半可变成本能够分解为一固定成本和一可变成本。但是，对不同的产量平均固定成本时，单位成本的固定成本是不相同的，因而这种单位产品平均成本的概念，只对个所计算的产量值是正确的。因此从概念上来看，将固定成本看作成本汇集总额是有益的，此汇集总额在扣除可变成本之后，必须被纯收入所补偿，这种经营才能产生利润，如果扣除可变成本之后的纯收入刚好等于固定成本的汇集总额，那么这一点或是这样的销售水平称为盈亏平衡点。精确地来说，正是因为在销售进程的这一点上，总的纯收入刚好补偿了总成本（包括固定成本和可变成本），低于这一点就会发生亏损，而超过这一点就会产生利润。一个简单的盈亏平衡点结构图。横轴代表产量，纵轴代表销售额或成本。假定销售额与销售量成正比，那么销售线是一条起于原点的直线。总成本线在等于固定成本的那一点与纵轴相交，且随着销售量的增加而成比例地表现为增长趋势。高于盈亏平衡点时，利润与销售额之比随每一售出的产品而增加。这是因为贡献呈一固定比率，而分摊固定成本的基础却扩大了。 贡献 什么是贡献？如何应用贡献呢？贡献是销售额与可变成本之间的差额，或者说它是对固定成本和利润的贡献，即式中：C=贡献，F=不变成本；S=销售额P=利润；V=可变成本。S和V都随产量而变化，因此C也随产量而变化。已知V占销售额S 的百分比，就可以计算出C。假定有这样一个例子，可变成本占销售额的60%，且不变成本为3000000美元，那么，由方程（1）可知，C为销 考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 1．概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 2．表达式 对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K＝c p?C?·c q?D? c m?A?·c n?B? (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。3．意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q c＝c c?C?·c d?D? c a?A?·c b?B? 。 Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 深度思考 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O HCl＋HClO (2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (3)CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O (4)CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－ (5)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 3．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)＋ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3 (1)K1和K2，K1＝K22。 (2)K1和K3，K1＝1 K3。 题组一平衡常数的含义 1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1 盈亏平衡点 图例 盈亏平衡点(Break Ｅven Ｐｏint,简称BＥP)又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点.通常是指全部销售收入等于全部成本时（销售收入线与总成本线的交点）的产量。以盈亏平衡点的界限,当销售收入高于盈亏平衡点时企业盈利，反之,企业就亏损。盈亏平衡点可以用销售量来表示,即盈亏平衡点的销售量；也可以用销售额来表示，即盈亏平衡点的销售额。 1.盈亏平衡点图的结构 2.盈亏平衡点和利润为什么会变化 3.管理决策对盈亏平衡点的影响 4.盈亏平衡点分析法的用途 展开 编辑本段基本作法 假定利润为零和利润为目标利润时,先分别测算原材料保本采购价格和保利采购价格;再分别测算产品保本销售价格和保利销售价格。 盈亏平衡点分析图 盈亏平衡点[1]的计算 编辑本段计算公式 BＥP＝Cf／（p-cu-tu) 其中:BＥP—---盈亏平衡点时的产销量 Cf--—-——－固定成本 P－-—－－-——单位产品销售价格 Cu—－——---单位产品变动成本 Ｔu-———-－—单位产品营业税金及附加 由于单位产品税金及附加常常是单位产品销售价格与营业税及附加税率的乘积,因此公式可以表示为： BＥP=Cｆ/（ｐ(1—r）—cu) r—--——营业税金及附加的税率 按实物单位计算:盈亏平衡点＝固定成本/（单位产品销售收入—单位产品变动成本) 按金额计算：盈亏平衡点＝固定成本/(1—变动成本/销售收入）=固定成本/贡献毛率 盈亏平衡点 二、计算保本产量,根据产量与目标利润计算最低销价为盈亏平衡点: 三、分析找出固定成本与变动成本,计算盈亏平衡点： 收入—成本=利润 收入－(固定成本＋变动成本)=利润 计算盈亏平衡点就是利润为零的时候 9.1 动平衡机理概述 众所周知，不平衡是旋转机械最常见的振动原因，并且其它一些故障，如不对中和碰摩等，也可以通过改善机组的平衡状态而予以减轻或消除，因此现场找平衡就成为消除机组振动的重要措施之一。 由振动理论知，振动的振幅不仅正比于静不平衡的离心力Meω2，而且还与动力放大因子R有关。动力放大因子R是转子转速的单值函数，转速确定后，R 的值也将确定。滞后角φ表明振动的幅值滞后于不平衡激励力Meω2的角度，并且随转速的改变而改变，当转速确定后，滞后角也为定值。因此，只要系统符合线性假设，即物性参数（如支撑刚度，阻尼等）和特性参数（如固有频率和阻尼率等）不因振动大小而发生改变，则相同转速下轴承的振动正比于转子不平衡质量的大小，并且振动滞后于不平衡离心力的相位也为定值，这就是转子平衡的理论基础。 平衡是通过检测和调整转子的质量分布，即在转子的适当位置上加上或减去一定大小的质量（称为校正质量或配重），来减小转子的惯性主轴与旋转轴线的偏离，使机组的振动降到允许范围内。平衡的作用是减少转子的挠曲，减低机组的振动并减少轴承及基础的动反力，保证机组安全，平稳，可靠地运行。 9.2 动平衡软件使用说明 平衡计算模块为一通用的平衡 软件(图9.2-1)，系统提供了最小二 乘法影响系数计算、最小二乘法影 响系数动平衡、谐分量法影响系数 计算、谐分量法影响系数动平衡、 三点定位定量法动平衡、矢量加 减运算和估算剩余振动等多种功 能，可以迅速方便地找出最佳的合 理配重。它可以对多平衡面、多测 振点同时进行平衡。图9.2-1 影响系数法只有当知道影响系数后才能使用，由于各机组实际情况不同，各机组的影响系数也大不相同。它一般由技术人员根据经验得到的或通过多次试重得到。 最小二乘法影响系数计算模块通过试重可以自动计算出机组的最小二乘法影响系数。 进入最小二乘法影响系数计算模块后，选择对应的加重面和测振点(图9.2-2)后进入图9.2-3所示的对话框。用户必须输入各测振点原始振动的振幅和相位(由于本软件为通用软件，故用户可以从前面的信号分析中得到一倍频振幅和相位，并人工输入)、试重后振动的振幅和相位以及试加重量的大小和角度，然后击一下计算按钮，即可得到计算结果，即该加重面对各测振点的最小二乘法影响系数。试加重量的大小可以根据经验或同型机组的统计结果确定，没有把握可以取小一些。 图 9.2-2 图9.2-3 (a)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率 例1：对于反应2SO 2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。 （2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。 (b)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数 例2:反应SO 2(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SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g) 的初始浓度均增大到3mol/L,则SO2转化率变为多少？ （c）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率 练习1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO 2 2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是： [NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求： （1）该温度下反应的平衡常数。 （2）开始时NO2的浓度。 （3）NO2的转化率。 练习2:在2L的容器中充入1mol CO和1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H 2O(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。 （4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g) 物质的量为多少。 练习1、 已知一氧化碳与水蒸气的反应为 CO + H 2O(g) CO2 + H2 在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。 练习2、 合成氨反应N 2+3H22NH3在某温度下达平衡时，各物质的浓度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9 mol·L-1，[NH3]=4 mol·L-1。求该温度 第25讲 化学平衡常数及转化率的计算 考纲要求 1.了解化学平衡常数(K )的含义。2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一 化学平衡常数的概念及应用 1．概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K 表示。 2．表达式 对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B ) (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。 3．意义及影响因素 (1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q ＝c c (C )·c d (D )c a (A )·c b (B )。 Q ＜K ，反应向正反应方向进行； Q ＝K ，反应处于平衡状态； Q ＞K ，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K 可判断反应的热效应：若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。 (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度( ) (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数( ) (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动( ) (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化( ) 专题四突破1个高考难点——化学平衡常数及其计算[课时跟踪检测] 1．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应①O 3O2＋[O]ΔH>0平衡常数为K1； 反应②[O]＋O 32O2ΔH<0平衡常数为K2； 总反应：2O 33O2ΔH<0平衡常数为K。 下列叙述正确的是() A．降低温度，总反应K减小B．K＝K1＋K2 C．适当升温，可提高消毒效率D．压强增大，K2减小 2．将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中，发生反应 NH 2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(－lg K) 值随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是() A．该反应的ΔH>0 B．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 C．A点对应状态的平衡常数K(A)的值为10－2.294 D．30 ℃时，B点对应状态的v正 盈亏平衡点 盈亏平衡点（Break Even Point,简称BEP）又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点。通常是指全部销售收入等于全部成本时（销售收入线与总成本线的交点）的产量。以盈亏平衡点的界限，当销售收入高于盈亏平衡点时企业盈利，反之，企业就亏损。盈亏平衡点可以用销售量来表示，即盈亏平衡点的销售量；也可以用销售额来表示，即盈亏平衡点的销售额。 企业产品盈亏平衡点计算公式 假设：企业产品销售单价为p，销售量为x，企业产品销售为y； 企业的固定成本为a，单位变动成本为b，企业总成本为c； 则有（1）y=px （2）c=a+bx 于是达到盈亏平衡时,则有px= a+bx，则x= a / (p-b) px= a p / (p-b) =a / (1-b/p)= a / (1-bx/px) 于是可以得出如下公式： ①按产品销售量计算： 盈亏平衡点=固定成本/（产品销售单价-单位产品变动成本） ②按产品销售额计算： 盈亏平衡点=固定成本/（1-变动成本/产品销售收入） =固定成本/(1-变动成本率) 例如：企业产品销售收入1亿元，企业的固定成本3200万元，变动成本6000万元； 则企业盈亏平衡点销售额＝3200 /(1-6000 /10000)＝3200 /0.4＝8000（万元） 盈亏平衡点的基本算法：假定利润为零和利润为目标利润时，先分别测算原材料保本采购价格和保利采购价格；再分别测算产品保本销售价格和保利销售价格。 （二） 以数量表示的盈亏平衡点计算公式： 盈亏平衡点＝总固定成本/单位产品毛利 以金额表示的盈亏平衡点计算公式： 盈亏平衡点＝总固定成本/[1－(单位变动成本/单位销售价格)] 盈亏平衡点＝单位销售价格*盈亏平衡点数量 （三） 盈亏平衡点又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点。通常是指全部销售收入等于全部成本时（销售收入线与总成本线的交点）的产量。以盈亏平衡点 不平衡量的简化计算公式： M ----- 转子质量单位kg G ------精度等级选用单位 kg r ------校正半径单位mm n -----工件的工作转速单位 rpm m------不平衡合格量单位g -------m=风机动平衡的阐述 1、风机动平衡标准：如动平衡精度≤ G (指位移振幅6.3mm/s)； 2、一般动平衡机采用350 rpm和720 rpm两种转速做动平衡测试； 3、一般动平衡机采用最大动平衡重量（Kg）命名型号； 4、动平衡方法：加重平衡和去重平衡； 平衡对象：轴，风轮，皮带轮和其它转子 6、平衡的原因：一个不平衡的转子将造成振动和转子本身及其支撑结构的应力（应力：材料内部互相拉推的力量，即作用与反作用力）； 7、平衡的目的： A,增加轴承寿命； B,减少振动； C,减少杂音； D,减少操作应力； E,减少操作者的困扰和负担； F,减少动力损耗； G,增加产品品质； H,使顾客满意。 8、不平衡的影响 A,只有一个传动组件的不平衡会导致整个组合产生振动，在转动所引起的振动会造成轴承﹑轴套﹑轴心﹑卷轴﹑齿轮等的过大磨损，而减少其使用寿命； B,一旦很高的振动出现，则在结构支架和外框产生应力，经常导致其整个故障； C,且被支架结构吸收的能量会使得等效率的减低； D,振动也会经由地板传给邻近的机械，会严重影响其精确度或正常功能。 9、不平衡的原因： 不平衡为转子（风轮﹑轴心或皮带轮等）的重量分布不均匀。 一、叶轮产生不平衡问题的主要原因 叶轮在使用中产生不平衡的原因可简要分为两种：叶轮的磨损与叶轮的结垢。造成这两种情况与引风机前接的除尘装置有关，干法除尘装置引起叶轮不平衡的原因以磨损为主，而湿法除尘装置影响叶轮不平衡的原因以结垢为主。现分述如下。 1.叶轮的磨损 干式除尘装置虽然可以除掉烟气中绝大部分大颗粒的粉尘，但少量大颗粒和许多微小的粉尘颗粒随同高温、高速的烟气一起通过引风机，使叶片遭受连续不断地冲刷。长此以往，在叶片出口处形成刀刃状磨损。由于这种磨损是不规则的，因此造成了叶轮的不平衡。此外，叶轮表面在高温下很容易氧化，生成厚厚的氧化皮。这些氧化皮与叶轮表面的结合力并不是均匀的，某些氧化皮受振动或离心力的作用会自动脱落，这也是造成叶轮不平衡的一个原因。 2．叶轮的结垢 经湿法除尘装置(文丘里水膜除尘器)净化过的烟气湿度很大，未除净的粉尘颗粒虽然很小，但粘度很大。当它们通过引风机时，在气体涡流的作用下会被吸附在叶片非工作面上，特别在非工作面的进口处与出口处形成比较严重的粉尘结垢，并且逐渐增厚。当部分灰垢在离心力和振动的共同作用下脱落时，叶轮的平衡遭到破坏，整个引风机都会产生振动。 二、解决叶轮不平衡的对策 1．解决叶轮磨损的方法 对干式除尘引起的叶轮磨损，除提高除尘器的除尘效果之外，最有效的方法是提高叶轮的抗磨损能力。目前，这方面比较成熟的方法是热喷涂技术，即用特殊的手段将耐磨、耐高温的金属或陶瓷等材料变成高温、高速的粒子流，喷涂到叶轮的叶片表面，形成一层比叶轮本身材料耐磨、耐高温和抗氧化性能高得多的超强外衣。这样不仅可减轻磨损造成叶轮动平衡的破坏，还可减轻氧化层产生造成的不平衡问题。 选用引风机时，干式除尘应优先选用经过热喷涂处理的叶轮。使用中未经过热喷涂处理的叶轮，在设备维修时，可考虑对叶轮进行热喷涂处理。虽然这样会增加叶轮的制造或维修费用，但却提高叶轮的使用寿命l～2倍，延长了引风机的大修周期。从而降低了引风机和整个生产系统的运行成本，综合效益很好。 2．解决叶轮结垢的方法 (1)喷水除垢：这是一种常用的除垢方法，喷水系统装在引风机的机壳上，由管道、3个喷嘴(1个位于叶轮出口处，2个位于进口处)及排水孔组成。水源一般为自来水，压力约。这种方法通常还是有效的。缺点是每次停机除垢的时间较长，每月需停机数次进行除垢。影响机组的正常使用。 (2)高压气体除垢：该系统采用与喷水系统相似的结构，但其管道为耐高压管道、专用的喷嘴和高压气源。这种装置对叶片的除垢是快速有效的，它可以在引风机正常停机的间隙，开启高压气源，仅用数十秒的时间即可完成除垢。由于操作简单方便，一天可以进行许多次，不但解决了人工除垢费力、费时的问题，还明显降低了整个机组的生产成本。问题是用户是否有现成的高压气源(压力在～之间，可以用压缩空气或氮气)，否则，需要专用的高压压缩机设备。 多转子动平衡计算方法 【摘要】航空发动机转子多采用多转子套齿或端齿连接、拉杆压紧结构的转子结构，且转子装配要求不采用增加或减少重量的方式达到平衡要求，为此本文旨在从平衡理论着手通过计算进行多转子连接的动平衡技术研究，提供平衡方法。 【关键词】动平衡；静不平衡；动不平衡量 转子动平衡是在转子制成后采取的一种减振措施，通过转子上某些界面增加或减少质量，使转子的重心和其几何重心靠近及其一主惯性轴尽量和旋转轴线靠近，以减少转子工作时的不平衡力、力偶或临界转速附近的振动量。 实际转子在运转时，转子动不平衡量的惯性力将在运转中引起附加的动压力。这不仅会增大转子的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且这些惯性力都将传到发动机的上，特别是由于这些惯性力的大小及方向一般都是周期性变化的，所以必将引起发动机产生强迫振动。为了完全地或部分地消除惯性力的不良影响，就必须设法将转子不平衡量所引起的惯性力加以消除或减小，这就是转子平衡的目的。转子的平衡是现代发动机的一个重要问题，尤其现在发动机的转速越来越高，更具重要的意义。 中小型航空发动机装配转子件由套齿或端齿连接、拉杆压紧结构，而且转子装配要求不采用增加或减少重量的方式达到平衡要求，与以往的平衡方式有很大的区别，为此应从动平衡理论着手通过计算找到最佳平衡的方式。 1 动平衡的基本理论 由于转子材料的不均匀、制造的误差、结构的不对臣等因素保存转子存在不平衡质量。因此当转子旋转后就会产生离心惯性力组成一个空间力系，使转子动不平衡。要使转子达到动平衡，则必须满足空间力系的平衡条件，这是转子动平衡的力学条件：力平衡和力矩平衡。 在转子的设计阶段，尤其在设计高速转子及精密转子结构时，必须进行平衡计算，以检查惯性力和惯性力偶是否平衡。若不平衡则需要在结构上采取措施，以消除不平衡惯性力的影响，这一过程称为转子的平衡设计。转子的平衡设计分为静平衡设计和动平衡设计，静平衡设计指对于D/b≥5的盘状转子，近似认为其不平衡质量分布在同一回转平面内，忽略惯性力矩的影响。动平衡设计指径宽比D/b<5的转子（如航空发动机转子、汽轮机转子等），其特点是轴向宽度较大，偏心质量可能分布在几个不同的回转平面内，因此，不能忽略惯性力矩的影响。此时，即使不平衡质量的惯性力达到平衡，惯性力矩仍会使转子处于不平衡状态。由于这种不平衡只有在转子运动时才能显示出来，因此称为动不平衡。为避免动不平衡现象，在转子设计阶段，根据转子的功能要求设计转子后，需要确定出各不同回转平面内偏心质量的大小和位置，然后运用理论力学中平行力的合成与分盈亏平衡点计算公式
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