化学平衡经典课件影响化学平衡的因素优秀PPT.ppt

化学平衡经典课件影响化学平衡的因素第1页，本讲稿共29页1.定义定义:在相同的条件下，对同一个可逆反应，反应无论从正反在相同的条件下，对同一个可逆反应，反应无论从正反应方向开始进行还是从逆方向开始进行，只要起始时加应方向开始进行还是从逆方向开始进行，只要起始时加入物质的物质的量不同，而达到相同的平衡状态，这样入物质的物质的量不同，而达到相同的平衡状态，这样的平衡称为等效平衡。的平衡称为等效平衡。2.概念的理解：概念的理解：(1)相同的条件：通常指：相同的条件：通常指：同同T同同V，同同T同同P(2)相同的平衡状态：通常是指平衡混合物各组分的百分相同的平衡状态：通常是指平衡混合物各组分的百分含量（指质量、体积、物质的量等）相同，但各组分的物含量（指质量、体积、物质的量等）相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。质的量、浓度可能不同。什么是等效平衡？什么是等效平衡？2022/12/2第2页，本讲稿共29页化学平衡化学平衡 状态建立的途径：状态建立的途径：1 1、先加入反应物，从正反应方向开始，、先加入反应物，从正反应方向开始，可以建立化学平衡。可以建立化学平衡。2 2、若先加入生成物，从逆反应方向开、若先加入生成物，从逆反应方向开始，也可以建立等效的化学平衡。始，也可以建立等效的化学平衡。3 3、若同时加入反应物与生成物，从中间、若同时加入反应物与生成物，从中间状态开始，同样可以建立等效的化学平衡。状态开始，同样可以建立等效的化学平衡。什么是等效平衡？什么是等效平衡？2022/12/2第3页，本讲稿共29页恒温恒容过程恒温恒容过程例例1在一个固定体积的密闭容器中在一个固定体积的密闭容器中,加入加入2molA和和1molB,发发生反应生反应:2A(g)+B(g)=3C(g)+D(g)达到平衡时达到平衡时,C的浓度为的浓度为Wmol/L。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作作为起始物质，达到平衡后，为起始物质，达到平衡后，C的物质的量浓的物质的量浓度度:_大于大于Wmol/L、_等于等于Wmol/L、_小于小于Wmol/L。A4molA+1molBB2molA+2molBC4molA+2molBD3molC+1molDE2molA+1molB+3molC+1molDF3molC+1molD+1molBG1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDH.3molC+2molDI4molC+1molDA A、BB、CC、E E、F F、I IDD、GGHH2022/12/2第4页，本讲稿共29页讨论并归纳：讨论并归纳：在同温、同容下，对于上述反应来在同温、同容下，对于上述反应来说（注意反应方程式的特点），加入说（注意反应方程式的特点），加入物质的物质的量不同时，什么时候可物质的物质的量不同时，什么时候可以达到同一平衡状态呢？以达到同一平衡状态呢？2022/12/2第7页，本讲稿共29页在恒温恒容下，若反应前后全为气体且总体在恒温恒容下，若反应前后全为气体且总体积不等积不等,只改变起始时加入物质的物质的量只改变起始时加入物质的物质的量,如如果根据反应方程式中的计量数换算成等号同一果根据反应方程式中的计量数换算成等号同一边的物质的物质的量边的物质的物质的量,只要对应物质的物质的量只要对应物质的物质的量相等就可达到同一平衡状态。相等就可达到同一平衡状态。此时此时,混合物中各物质的质量混合物中各物质的质量(物质的量物质的量)百分百分含量与已知的平衡状态相同含量与已知的平衡状态相同,物质的量、浓度、甚物质的量、浓度、甚至总压强、总物质的量也相同。至总压强、总物质的量也相同。小结小结 第8页，本讲稿共29页2SO2+O22SO3 SO22molO21molSO30mol SO20molO20molSO32mol SO21molO20.5molSO31mol SO20.5molO20.25molSO31.5mol SO21.2molO20.6molSO30.8mol平衡状态平衡状态T、V不变不变恒温恒容过程恒温恒容过程2022/12/2第9页，本讲稿共29页上面例上面例1 1的化学方程式中，的化学方程式中，n n前前n n后后。若。若n n前前 =n n后后，什么，什么时候才能达到同一平衡状态时候才能达到同一平衡状态呢？呢？2022/12/2第10页，本讲稿共29页例例2在一个固定体积的密闭容器中在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度保持一定温度,进进行以下反应：行以下反应：H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)，已知加已知加入入1molH2和和2molBr2时，达到平衡时，达到平衡后生成后生成amolHBr(见下表见下表“已知已知”项项)。在同温同容下。在同温同容下,且保持平衡时且保持平衡时各组成成分的百分含量不变各组成成分的百分含量不变,对下列编号对下列编号和和的状态的状态,填填写表中的空白写表中的空白:编编 号号起始状起始状态态(mol)(mol)平衡平衡时时HBr(mol)HBr(mol)H2Br2HBr已知已知 120a(1)2 24 40 0(2)10.5a2a2a0 00.50.5第11页，本讲稿共29页在恒温恒容下，若反应前后气体物质的总在恒温恒容下，若反应前后气体物质的总体积相等，只改变起始时加入物质的物质的量，体积相等，只改变起始时加入物质的物质的量，如根据可逆反应方程式的计量数换算成等号同如根据可逆反应方程式的计量数换算成等号同一边的物质的物质的量，对应物质的物质的量一边的物质的物质的量，对应物质的物质的量之比相等，各组分的之比相等，各组分的百分含量与已知的平衡状百分含量与已知的平衡状态相同，但各组分的物质的量及浓度不一定相态相同，但各组分的物质的量及浓度不一定相同。同。小结小结 2022/12/2第13页，本讲稿共29页H2（g）+I2（g）2HI（g）I21molH21molHI0mol 同一平衡同一平衡状态状态平衡状态平衡状态T、V不变不变 I20molH20molHI2mol I22molH22molHI0mol I20molH20molHI4mol四种情况中达到平四种情况中达到平衡后，衡后，I2、H2、HI的的组成百分比是一定相组成百分比是一定相同的。同的。恒温恒容过程恒温恒容过程2022/12/2第14页，本讲稿共29页（2）对于反应前后气体分子数不变的可逆反应对于反应前后气体分子数不变的可逆反应特点：特点：两次平衡时各组分百分量相同，两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化同比例变化判断方法：判断方法：只要反应物（或生成物）的物质的量的比与原平衡只要反应物（或生成物）的物质的量的比与原平衡相同，则二平衡等效。相同，则二平衡等效。恒温恒容过程恒温恒容过程1 1、定温、定容定温、定容条件下的等效平衡条件下的等效平衡 判断方法：判断方法：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。同，则二平衡等效。（1 1）对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应特点：特点：两次平衡时各组分百分量、两次平衡时各组分百分量、n n、c c均相同均相同2022/12/2第15页，本讲稿共29页A、B、D例例3、在在一一个个1L的的密密闭闭容容器器中中，加加入入2molA和和1molB，发生下述反应：发生下述反应：达达到到平平衡衡时时，C的的浓浓度度为为1.2mol/L,C的的体体积积分分数数为为a%。（2）维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始）维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，物质，达到平衡后，C的浓度仍是的浓度仍是1.2 mol/L（或（或C的体积的体积分数仍是分数仍是a%）的是（）的是（）A、3 mol C+1 mol D B、1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C+0.5 mol DC、1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C D、4 mol A+2 mol B2022/12/2第16页，本讲稿共29页在恒温恒压下，只改变起始时加入物质的在恒温恒压下，只改变起始时加入物质的物质的量，如根据可逆反应方程式的计量数换物质的量，如根据可逆反应方程式的计量数换算成等号同一边的物质的物质的量，对应物质算成等号同一边的物质的物质的量，对应物质的物质的量之比相等，各组分的的物质的量之比相等，各组分的百分含量与已百分含量与已知的平衡状态相同，但各组分的物质的量及浓知的平衡状态相同，但各组分的物质的量及浓度不一定相同。度不一定相同。小结小结 2022/12/2第18页，本讲稿共29页 2SO2+O22SO3 A、B两两容容器器中中SO2（O2、SO3）百百分分比比组组成成是是相相等等的。的。同一平衡状态同一平衡状态T、P不变不变 SO22molO21molSO30mol SO24molO22molSO30mol或或 SO20molO20molSO34mol SO24molO22molSO30mol或或 SO20molO20molSO34mol2022/12/2第19页，本讲稿共29页2、定温、定压定温、定压条件下的等效平衡条件下的等效平衡 特点：特点：两次平衡时各组分百分量、两次平衡时各组分百分量、c 相同，相同，n同比例变化同比例变化判断方法：判断方法：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比相同。的物质的量之比相同。2022/12/2第20页，本讲稿共29页总结归纳总结归纳等效是指等效是指：达到平衡时，各物质具有相：达到平衡时，各物质具有相 同的物质的量分数或比例。同的物质的量分数或比例。条条 件件：恒温恒容时，起始加入的各：恒温恒容时，起始加入的各 物质的量与原平衡物质的量与原平衡相当。相当。恒温恒压时，起始加入的各物质的量的比例恒温恒压时，起始加入的各物质的量的比例与原平衡与原平衡相当相当(或称为等价或称为等价)。建立等效平衡的途径：建立等效平衡的途径：2022/12/2第21页，本讲稿共29页三、利用等效平衡的方法解决三、利用等效平衡的方法解决不等效不等效平衡的问题平衡的问题在在相相同同的的A、B密密闭闭容容器器中中分分别别充充入入2mol的的SO2和和1molO2，使它们在一定温度下反应，并达新平衡：，使它们在一定温度下反应，并达新平衡：2SO2+O22SO3（g）。若若A容容器器保保持持体体积积不不变变，B容容器器保保持持压压强强不不变变。当当A中中SO2的的转转化化率率为为25%时时，B中中SO2的的转转化率为化率为().A、25%B、大于、大于25%C、小于、小于25%D、无法判断、无法判断2022/12/2第22页，本讲稿共29页1、在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进、在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应，行以下反应，H2(气气)+Br2(气气)2HBr(气气)，已知加入，已知加入1molH2和和2molBr2时，达到平衡后生成时，达到平衡后生成amolHBr(见见下表已知项下表已知项)，在相同条件下，且保持平衡时各组分的，在相同条件下，且保持平衡时各组分的百分含量不变，对下列编号（百分含量不变，对下列编号（1）（）（3）的状态，填写）的状态，填写表中空白：表中空白：2a00.52(n-2m)(n-m)a2022/12/2第23页，本讲稿共29页2、在一定的温度下，把、在一定的温度下，把2 mol SO2和和1 mol O2通入一定容积的密闭通入一定容积的密闭容器里，发生如下反应：容器里，发生如下反应：2SO2+O2 2SO3 当此反应进行到一定的程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该当此反应进行到一定的程度时，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，令容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的分别代表初始加入的SO2、O2、和、和SO3的物质的量的物质的量(mol)。如果。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时反应混合物中三种气体的百分定的相互关系，才能保证达到平衡时反应混合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：含量仍跟上述平衡时的完全相同。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=，c=，(3)a、b、c 取值必须满足一般的条件是取值必须满足一般的条件是(用两个方程式表示，其中一个用两个方程式表示，其中一个只含只含a和和c，另一个只含，另一个只含b和和c)，。20.25 1.5 a+c=2 b+c/2=12022/12/2第24页，本讲稿共29页3 3、A A、B B两容器，两容器，A A容器容积固定，容器容积固定，B B容容器容积可变。一定温度下，在器容积可变。一定温度下，在A A中加入中加入2 2 mol Nmol N2 2和和3 mol H3 mol H2 2，当，当N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)(g)反应达平衡时，反应达平衡时，生成的生成的NHNH3 3的物质的量为的物质的量为m m。相同温度下，。相同温度下，保持保持B B的容积为的容积为A A的一半，并加入的一半，并加入1 mol 1 mol NHNH3 3，当，当B B中反应达平衡时要使中反应达平衡时要使B B中各物中各物质的质量分数与上述质的质量分数与上述A A容器中达到平衡容器中达到平衡时相同，则起始时应加入时相同，则起始时应加入 mol Nmol N2 2 和和 mol Hmol H2 2AB0.502022/12/2第25页，本讲稿共29页4、恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：、恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A(g)+B(g)C(g)(1)若开始时放入若开始时放入1molA和和1molB，达到平衡后，生成，达到平衡后，生成amolC，这时，这时A的物质的量为的物质的量为mol。(2)若开始时放入若开始时放入3molA和和3molB，到达平衡后，生成，到达平衡后，生成C的物质的量为的物质的量为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，C C的物质的的物质的量是量是3amol，x=mol.(4)若在若在(3)的平衡混合物中再加入的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，待再次到达平衡后，C的物质的量是的物质的量是 mol.1-a3a26a2022/12/2第26页，本讲稿共29页 5.5.恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应反应:H H2 2(g)+Br(g)+Br2 2(g)2HBr(g)(g)2HBr(g)已知加入已知加入1 mol H1 mol H2 2和和2 2 mol Brmol Br2 2时，达到平衡后，生成时，达到平衡后，生成a mol HBra mol HBr，(见下表见下表“已知已知”项项)。在相同的条件下，改变起始加入情况，。在相同的条件下，改变起始加入情况，填写表中空白：填写表中空白：编号编号 起始状态起始状态(mol)(mol)平衡时平衡时HBrHBr物质物质的量的量(mol)(mol)H H2 2 BrBr2 2 HBrHBr已知已知 1 1 2 2 0 0 a a (1)(1)2 2 4 4 0 0 (2)(2)1 1 0.5a0.5a2a0 0.5练练习习2022/12/2第27页，本讲稿共29页BC6、在一固定容积的密闭容器中充入、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的体的体积分数为积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，。若维持容器体积和温度不变，按按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为起始物为起始物质，达到平衡后，质，达到平衡后，C的体积分数仍为的体积分数仍为W%，则则x值为（值为（）。）。A、1B、2C、3D、4恒温恒容过程恒温恒容过程2022/12/2第28页，本讲稿共29页解析：若反应前后气体体积不变，则解析：若反应前后气体体积不变，则x=3，要保持，要保持C的体积的体积分数不变，只需要起始状态的物质的量之比不变，反应分数不变，只需要起始状态的物质的量之比不变，反应物的系数比为物的系数比为n（A）：）：n（B）=2：1，而，而0.6：0.3=2：1，C完全转化成完全转化成A和和B生成的量之比总等于生成的量之比总等于2：1，所以，所以x=3成立。此种情况是等效平衡而不等同。成立。此种情况是等效平衡而不等同。若反应前后气体体积不相等，要保持若反应前后气体体积不相等，要保持C的体积分数不变，的体积分数不变，两种情况的起始量必须相等，两种情况的起始量必须相等，1.4 mol C必须转化为必须转化为1.4 mol A和和0.7 mol B，所以，所以x=2成立。此种情况是等同平成立。此种情况是等同平衡，也一定等效。本题正确答案为衡，也一定等效。本题正确答案为B、C。恒温恒容过程恒温恒容过程2022/12/2第29页，本讲稿共29页