等效平衡优秀课件.ppt
一、一、等效平衡等效平衡1.1.定义：定义：在一定条件（定温、定容或定在一定条件（定温、定容或定温、定压）下，只是起始加入情况不同温、定压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相同，组分的分数（体积、物质的量）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。这样的化学平衡互称等效平衡。1 1、恒温、恒容、恒温、恒容下，对于有下，对于有气态参与的反气态参与的反应且反应前后气体计量数不相等的可逆应且反应前后气体计量数不相等的可逆反应。反应。等效平衡的等效平衡的判断方法是判断方法是:二、等效平衡的类型二、等效平衡的类型产生结果：产生结果：各组分百分量、各组分百分量、n n、c c均完全相同均完全相同全等平衡全等平衡用极限转化法换算成同一边物质的物质的用极限转化法换算成同一边物质的物质的量与原平衡完全量与原平衡完全相同相同，则二平衡等效。，则二平衡等效。练习练习1：在一个：在一个1L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入2molA和和1molB ，发生下述反应：，发生下述反应： 达到平衡时，达到平衡时， C的体积分数为的体积分数为a% 。维持容器。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，达到平衡后，C的体积分数为的体积分数为a%是是 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 B2A （ 气 ） B （ 气 ） 3C （ 气 ） D （ 气 ）A、B ABCD平衡时平衡时D的体积分数的体积分数 起起始始充充入入2mol1mol00003mol1mol1mol0.5mol1.5mol0.5mol4mol2mol00 在一定温度下，一个在一定温度下，一个容积固定容积固定的密闭容器中的密闭容器中发生反应：发生反应：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)，根据下表有，根据下表有关数据分析关数据分析恒温、恒容恒温、恒容下等效平衡建成的条件。下等效平衡建成的条件。a%a%a%b% (ab)2 2、恒温、恒容、恒温、恒容下，对于有下，对于有气态参与的反气态参与的反应且反应前后气体计量数相等的可逆反应且反应前后气体计量数相等的可逆反应。应。等效平衡的等效平衡的判断方法是判断方法是:产生结果：产生结果：用极限转化法换算成同一边物质的物质的用极限转化法换算成同一边物质的物质的量量之比之比与原平衡相同，则二平衡等效。与原平衡相同，则二平衡等效。各组分百分量相同，各组分百分量相同，n n、c c同比例变化同比例变化 等比平衡等比平衡练习练习：对于：对于H H2 2+I+I2 2（g g） 2HI2HI，在恒，在恒温、恒容下，按下列不同量反应等效的温、恒容下，按下列不同量反应等效的有有 。编号 H2I2HI1 起始物质的量起始物质的量1402 起始物质的量起始物质的量01.513 起始物质的量起始物质的量1124 起始物质的量起始物质的量0.10.11.85 起始物质的量起始物质的量00a1、23、4、5练习：在固定体积的密闭容器内，加入练习：在固定体积的密闭容器内，加入2mol A、1mol B，发生反应：，发生反应： A(气气)+B(气气) 2C(气气)达达 到平衡时，到平衡时，C的质量分数为的质量分数为W。在相同。在相同(T、V)条件下，条件下，按下列情况充入物质达到平衡时按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分的质量分数仍为数仍为W的是的是A.2mol C B.3mol CC.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol CCD 练习：在一个练习：在一个1L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入2molA和和1molB ，发生下述反应：，发生下述反应： 达到平衡时，达到平衡时， C的浓度为的浓度为1.2mol/L 。维持。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，起始物质，达到平衡后，C的的浓度仍为浓度仍为1.2mol/L的的是是 A、0.3mol C+0.1mol D B、1.6mol A+0.8mol B+0.6mol C+0.2mol D C、3mol C+1mol D +1mol B D、4mol A+2mol BB 3 3、恒温、恒压、恒温、恒压下等效平衡的下等效平衡的判断方法是判断方法是: 产生结果：产生结果：各组分百分量、各组分百分量、c c相同，相同，n n同比例变化同比例变化 等比平衡等比平衡与气态物质的计量数无关与气态物质的计量数无关, ,用极限转化法用极限转化法换算成同一边物质的物质的量换算成同一边物质的物质的量之比之比与原与原平衡相同，则二平衡等效。平衡相同，则二平衡等效。如：常温常压下，可逆反应的起始条件如：常温常压下，可逆反应的起始条件如下：如下： 2SO2 + O2 = 2SO3 1） 2 mol 1 mol 0 mol2） 0 mol 0 mol 2 mol3）0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol 4） 4 mol 2 mol 0 mol 5） 0 mol 0 mol 1 mol以上五个反应最终将达到等效平衡。以上五个反应最终将达到等效平衡。练习、在一个练习、在一个1L的密闭容器中，加的密闭容器中，加2molA 1molB ，发生下述反应：，发生下述反应： 达到平衡时，达到平衡时，C的浓度为的浓度为1.2mol/L , C的体积分的体积分数为数为a% 。维持容器的维持容器的压强和温度压强和温度不变，按下列不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是的浓度仍是1.2mol/L（或（或C的体积分数仍是的体积分数仍是a%）的是）的是A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol BABD2A（气）B（气） 3C（气）D（气）等效平衡小结等效平衡小结条件条件等效条件等效条件结果结果恒温恒容恒温恒容(n(g)0) 投料投料换算成相换算成相同物质表示时同物质表示时量相同量相同 两次平衡时各组分百分两次平衡时各组分百分量、量、n、c均相同均相同 (全等全等平衡平衡)恒温恒容恒温恒容(n(g)=0) 投料投料换算成相换算成相同物质表示时同物质表示时等比例等比例 两平衡时各组分百分量两平衡时各组分百分量相同，相同，n、c同比例变同比例变化化 (等比平衡等比平衡)恒温恒压恒温恒压 投料投料换算成相换算成相同物质表示时同物质表示时等比例等比例 两次平衡时各组分百分两次平衡时各组分百分量、量、c相同，相同，n同比例同比例变化变化( 等比平衡等比平衡)解题思想解题思想 归零思想（一边倒）归零思想（一边倒） 用极限转化法换算成同一边的物质与用极限转化法换算成同一边的物质与原平衡进行比较，判断是否为等效平原平衡进行比较，判断是否为等效平衡。衡。解题关键：解题关键：首先首先看清条件看清条件（T T、V V一定，一定，还是还是T T、P P一定），其次一定），其次等效平衡的类型等效平衡的类型进行解题。进行解题。练习：使之反应合成练习：使之反应合成NH3，平衡后测得，平衡后测得NH3的体的体积分数为积分数为m。若。若T不变，只改变起始加入量，使不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后之反应平衡后NH3的体积分数仍为的体积分数仍为m，若，若N2、H2、NH3的加入量用的加入量用X、Y、Z表示应满足：表示应满足：（1）恒定）恒定T、V： 1若若X=0，Y=0，则，则Z=-。 2若若X=0.75，Y=-，Z=-。 3X、Y、Z应满足的一般条件是应满足的一般条件是-。2mol2.25mol0.5molX+Z/2=1 , Y+3Z/2=3练习：在恒温、恒压的条件下，向可变容积的练习：在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入密闭容器中充入3LA和和2LB，发生如下反应：，发生如下反应： 3A（气）（气）+2B（气）（气） xC（气）（气）+yD(气）气）达到平衡时，达到平衡时，C的体积分数为的体积分数为m%。若维持温。若维持温度压强不变，将度压强不变，将0.6LA 、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时达到平衡时C的的体积分数仍为体积分数仍为m%,则则X,Y的值分别为（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 C D练习：在一固定容积的密闭容器中充入练习：在一固定容积的密闭容器中充入2molA和和1molB，发生反应：，发生反应：2A(气气)+B(气气) xC(气气),达到平衡后，达到平衡后，C的体积分数为的体积分数为W%。若维持容器体积和。若维持容器体积和温度不变，按温度不变，按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为起始物质，达到平衡后，为起始物质，达到平衡后，C的的体积分数仍为体积分数仍为W%，则，则x值为（值为（ ） A、1 B、2 C、3 D、4BC练习：练习：恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应：发生如下发应：A（气）（气）B（气）（气） C（气）（气）（1）若开始时放入）若开始时放入1molA和和1molB，到达平衡，到达平衡后，生成后，生成a molC，这时，这时A的物质的量为的物质的量为 （2）若开始时放入）若开始时放入3molA和和3molB，到达平衡，到达平衡后，生成后，生成C物质的量为物质的量为 mol。（3）若开始时放入）若开始时放入x molA，2molB和和1molC，到达平衡后，到达平衡后，A和和C的物质的量分别是的物质的量分别是ymol和和3a mol，则，则x mol，y mol。 3a（1a）mol23-3a练习：某温度下，向某密闭容器中加入练习：某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和和3molH2,使之反应合成使之反应合成NH3，平，平衡后测得衡后测得NH3的体积分数为的体积分数为m。若。若T不变，不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后只改变起始加入量，使之反应平衡后NH3的体积分数仍为的体积分数仍为m，若，若N2、H2、NH3的加的加入量用入量用X、Y、Z表示应满足：表示应满足：（2）恒定）恒定T、P： 1若若X=0、Y=0，则，则Z 。 2若若X=0.75,则则Y Z 。 3X、Y、Z应满足的一般条件是应满足的一般条件是 。0=2.25mol0Y=3X，Z0练习：某温度下，在一容积可变的容器练习：某温度下，在一容积可变的容器中，反应中，反应2A(g)B(g)2C(g)达到达到平衡时，平衡时，A、B和和C的物质的量分别为的物质的量分别为4mol、2mol和和4mol。保持温度和压强不。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，可使平衡右移的是下调整，可使平衡右移的是A均减半均减半 B均加倍均加倍C均增加均增加1molD均减少均减少1mol C练：练：在一定温度下把在一定温度下把2mol SO2和和1mol O2通入一个通入一个定定容容的密闭容器里发生反应的密闭容器里发生反应2SO2 + O2 2SO3，当此反应，当此反应进行到一定程度时，反应混和物就处于平衡状态。现在进行到一定程度时，反应混和物就处于平衡状态。现在该容器中维持温度不变，今该容器中维持温度不变，今a、b、c分别代表初始加入分别代表初始加入的的SO2、O2和和SO3的物质的量，如果的物质的量，如果a、b、c取不同的数取不同的数值，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和物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的时反应混和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：完全相同，请填写下列空白：（1）若）若a = 0，b = 0，则，则c = 。（2）若）若a = 0.5，则，则b = 和和c = 。（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是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（请用两个方程式表示，其中一个只含a、c，另一个方，另一个方程中含程中含b、c。）。） 1.在一个固定体积的密闭容器中，加入在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA2molA和和1molB1molB，发生反应：，发生反应： 2A(2A(气气) + B() + B(气气) 3C() 3C(气气) + D() + D(气气) ) 达到平衡时，达到平衡时，C C的浓度为的浓度为WmolWmol/L/L，若维持容器体，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，积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，达到平衡后，C C的浓度仍为的浓度仍为WmolWmol/L/L的是（的是（ ） A. 4molA+2molB A. 4molA+2molB B. 2molA+1molB+3molC+1molD B. 2molA+1molB+3molC+1molD C. 3molC+1molD+1molB C. 3molC+1molD+1molB D. 3molC+1molD D. 3molC+1molDD2、在固定体积的密闭容器内，加入、在固定体积的密闭容器内，加入2mol A、1mol B，发生反应：，发生反应： A(气气)+B(气气) 2C(气气)达达 到平衡时，到平衡时，C的的质量分数为质量分数为W。在相同。在相同(T、V)条件下，按下列情条件下，按下列情况充入物质达到平衡时况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为的质量分数仍为W的是的是 A.2mol C B.3mol C C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol CAB3.3.在一恒容的容器中充入在一恒容的容器中充入2 mol A2 mol A和和1 mol B1 mol B，发生反应发生反应2 A(g) + B(g2 A(g) + B(g) ) x x C(g C(g) )，达，达到平衡后，到平衡后，C C的体积分数为的体积分数为W%W%。若维持容器中。若维持容器中的容积和温度不变，按起始物质的量：的容积和温度不变，按起始物质的量：A A为为0.6 mol0.6 mol，B B为为0.3 mol0.3 mol，C C为为1.4 mol1.4 mol充入容器，充入容器，达到平衡后，达到平衡后，C C的体积分数仍为的体积分数仍为W%W%，则，则x x的值的值为为 （ ） A A 只能为只能为2 B2 B只能为只能为3 3 C C可能是可能是2 2，也可能是，也可能是3 3 D D无法确定无法确定C C4、在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭、在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入容器中充入3LA和和2LB，发生如下反应：，发生如下反应： 3A（气）（气）+2B（气）（气） xC（气）（气）+yD(气）气）达到平衡时，达到平衡时，C的体积分数为的体积分数为m%。若维持温。若维持温度压强不变，将度压强不变，将0.6LA 、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时达到平衡时C的的体积分数仍为体积分数仍为m%,则则X,Y的值分别为（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 CD平衡状态的有关平衡状态的有关定量定量计算计算2、某、某N2和和H2的混合气体的平均分子量是氢气的的混合气体的平均分子量是氢气的4.25倍，保持高倍，保持高温高压时有部分反应，达到平衡后，混合气体的密度比反应前温高压时有部分反应，达到平衡后，混合气体的密度比反应前增加了增加了1/4（设反应前后同温同压）。（设反应前后同温同压）。1）N2的转化率是？的转化率是？2）反应前后的压强之比为？）反应前后的压强之比为？1、一定、一定T下，向盛有催化剂的一定体积的密闭容器中，通入下，向盛有催化剂的一定体积的密闭容器中，通入一定量的一定量的SO3气体，发生分解并达到平衡，测得气体，发生分解并达到平衡，测得SO3的分的分解率为解率为50%，下列说法错误的是：，下列说法错误的是：A. 平衡混合气体的平均分子量为平衡混合气体的平均分子量为64B. 平衡后压强为起始压强的平衡后压强为起始压强的1.25倍倍C. 混合气体的混合气体的密度密度自始至终不变自始至终不变D. 混合气体的混合气体的平均分子量平均分子量自始至终不变自始至终不变建立平衡的条件等效平衡3、特殊情况、特殊情况恒恒T、V或或 T、P，对于，对于反应前后气体分子数不变反应前后气体分子数不变的可逆反应，的可逆反应，有有“相当相当”的物质的量平衡关系的物质的量平衡关系例：例：在一个固定容积的密闭容器里，保持一定温度，在一个固定容积的密闭容器里，保持一定温度，在一定条件下进行如下反应：在一定条件下进行如下反应： A(g)+2B(g) 3C (g)，已知起始时加入已知起始时加入1molA和和3molB，达到平衡后，达到平衡后，C的体积的体积分数为分数为W%。相同实验条件下，若在同一容器中改为开。相同实验条件下，若在同一容器中改为开始时加入始时加入2molA和和8molB，达平衡时，要求，达平衡时，要求C在混合物中在混合物中体积分数也为体积分数也为W%，则开始时还需加入，则开始时还需加入C多少多少mol？建立平衡的条件等效平衡3、特殊情况、特殊情况恒恒T、V（或（或 T、P），对于），对于反应前后气体分子数不变反应前后气体分子数不变的可逆的可逆反应，有反应，有“相当相当”的物质的量平衡关系的物质的量平衡关系2、在等、在等T、V条件下有下列气体反应：条件下有下列气体反应：2A+2B C+3D。现分别从。现分别从两个途径建立平衡：两个途径建立平衡：I、A和和B的起始浓度均为的起始浓度均为2mol/L；、C和和D的的起始浓度分别为起始浓度分别为2mol/L和和6mol/L。下列叙述正确的是：。下列叙述正确的是：A、两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数、两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同相同。B、 两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同不同。C、达平衡时，、达平衡时，I 途径的反应速率等于途径的反应速率等于途径途径D、达平衡时，、达平衡时，I途径混合气体的途径混合气体的密度密度是是途径混合气体密度的途径混合气体密度的1/2。H2(g) + I2(g)2HI(g) 1mol H2 1molI2开始开始H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态在恒温恒容时下列能与下图达到等效平衡的是在恒温恒容时下列能与下图达到等效平衡的是（ ）A. 2 mol HI B. 2 mol H2+2 mol I2C. 1 mol H2+1 mol I2+2 mol HI D. 0.5 mol H2+0.5 mol I2+1 mol HI（1 1 0）（2 2 0）（2 2 0）（1 1 0）ABCD极限转化极限转化等效平衡建成条件的探究二等效平衡建成条件的探究二 在一定温度下，一个压强恒定的密闭在一定温度下，一个压强恒定的密闭容中发生反应容中发生反应2A(g)+B(g)2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)3C(g)+D(g)，根据下表有关数据分析根据下表有关数据分析恒温、恒压恒温、恒压下等效下等效平衡建成的条件。平衡建成的条件。 ABCD平衡时平衡时D的体积分数的体积分数 起起始始充充入入2mol1mol00a%1mol0.5mol1.5mol0.5mola%4mol2mol00a%2mol2mol00b% (ab)等效平衡建成条件的探究三等效平衡建成条件的探究三4mol SO2 2mol O2 2mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2开始开始恒温恒温恒压恒压SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%2SO2 + O2 2SO3 SO2 a%O2 b%SO3 c%概念的理解：概念的理解：（1 1）一定条件下：一定条件下：通常可通常可以是以是 同同T T同同V V，同同T T同同P P（2）平衡状态（终态）只与始态有）平衡状态（终态）只与始态有关，而与途径无关，关，而与途径无关，（如：（如：无论反应从什么方向开始无论反应从什么方向开始投料是一次还是分成几次，）只投料是一次还是分成几次，）只要起始浓度要起始浓度相当相当，就达到等效平衡，就达到等效平衡状态。状态。概念的理解：概念的理解：（3）体积分数相同：即平衡混合物）体积分数相同：即平衡混合物各组分的各组分的百分含量百分含量对应相同，但各对应相同，但各组分的组分的物质的量、浓度物质的量、浓度可能不同。可能不同。概念的理解：概念的理解：1mol H2 1mol I2开始开始恒温恒容H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态2mol H2 2mol I2 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 1mol H2 1mol I2 1mol H2 1mol I2 H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态?
