化学选修四等效平衡精.ppt
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1、化学选修四等效平衡课件第1页,本讲稿共40页起始起始C(mol/L)210平衡平衡C(mol/L)0.80.41.2例:例:2SO2+O22SO32SO2+O22SO30020.80.41.2以上两个平衡,有什么异同?以上两个平衡,有什么异同?第2页,本讲稿共40页等效平衡定义等效平衡定义在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,只是起始时加入物质的物质对同一可逆反应,只是起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百同种物质的百分含量相同,分含量相同,这样的平衡称互称为等效平衡。这样的平衡称互称为等效平衡
2、。第3页,本讲稿共40页概念的理解: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:通常是指平衡时混合物各组分的百分含量(指质量、)相同的平衡状态:通常是指平衡时混合物各组分的百分含量(指质量、体积、物质的量等)相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。体积、物质的量等)相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。(3)建立平衡)建立平衡状态的途径:状态的途径:可加入反应物,从正反应方向开始可加入反应物,从正反应方向开始可加入生成物,从逆反应方向开始可加入生成物,从逆反应方向开始也可从加入反应物和生成物,从正、逆反应方也可从加入反应物和生成
3、物,从正、逆反应方向同时开始向同时开始第4页,本讲稿共40页等效平衡的分类和判断方法等效平衡的分类和判断方法1 1、恒温、恒容恒温、恒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初始物质的物质的量相同质的量与原平衡初始物质的物质的量相同即即“相相当当”,则两平衡等效。,则两平衡等效。(1 1)对于反应前后气体计量数不等的可逆反应)对于反应前后气体计量数不等的可逆反应特点:特点:两次平衡时各组分百分含量、
4、两次平衡时各组分百分含量、n n、c c均相同均相同“一边倒原则一边倒原则”“全等平衡全等平衡”第5页,本讲稿共40页投料投料1(mol)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)210恒温恒容恒温恒容时,在时,在1L的密闭容器中的密闭容器中投料投料2(mol)002投料投料3(mol)10.51投料投料4(mol)212投料投料5(mol)111X XX X第6页,本讲稿共40页例例1、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,发发生下述反应: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的体积分数为的体积分数为a%。(1)维维持持
5、容容器器的的体体积积和和温温度度不不变变,按按下下列列配配比比作作为为起起始始物质,达到平衡后,物质,达到平衡后,C的浓度仍是的浓度仍是1.2mol/L的是(的是()A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molBA、B第7页,本讲稿共40页(2)恒温恒容下,对于反应前后气体计量数相等的可逆反)恒温恒容下,对于反应前后气体计量数相等的可逆反应应特点:特点:两次平衡时各组分百分含量相同,两次平衡时各组分百分含量相同,n、c同比同比例变化例变化判断方法:判断方法:只要反应物(或生成物)的
6、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初始物质相同即初始物质相同即“相当相当”,则两平衡等效。,则两平衡等效。“一边倒原则一边倒原则”“等比例平衡等比例平衡”第8页,本讲稿共40页例例2、在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,、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,进行以下反应,H2(气气)+Br2(气气)2HBr(气气),已知加,已知加入入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
7、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)a第9页,本讲稿共40页例例3、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的体积分数为的体积分数为W%。若维持容器体积和温。若维持容器体积和温度不变,按度不变,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的体积分数的体积分数仍为仍为W%,则,则x值为(值为()A、1B、2C、3D、4BC第10页
8、,本讲稿共40页2、恒温、恒压恒温、恒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含量、两次平衡时各组分百分含量、c 相同,相同,n同比例变同比例变化化判断方法: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即的物质的量之比相同即“相当相当”,则两平衡等,则两平衡等效。效。也为也为“等比例平衡等比例平衡”第11页,本讲稿共40页例例4、温度压强不变时,将温度压强不变时,将1molN2和和4molH2充入一个装有充入一个装有催化剂容
9、积可变的密闭容器中,发生催化剂容积可变的密闭容器中,发生N2(g)3H2(g)2NH3(g),达到化学平衡后生成,达到化学平衡后生成amol的的NH3,在相同温度,在相同温度和压强下,保持平衡时各组分的体积分数不变,填表:和压强下,保持平衡时各组分的体积分数不变,填表:已知已知 编号编号起始物质的量(起始物质的量(mol)平衡时平衡时NH3的量的量 molN2H2NH3140a1.56010.5a m n(n4m)1.5a00.52(n-4m)(n-3m)a第12页,本讲稿共40页ABD例例5、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
10、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%。维持容器的压强和温度不变,按下列配比作为起始物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,质,达到平衡后,C的浓度仍是的浓度仍是1.2mol/L(或(或C的体积的体积分数仍是分数仍是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 B第13页,本讲稿共40页总结总结等效平衡的条件等效平衡的条件对:对:mA(g)+nB(g)pC(g
11、)+qD(g)恒温恒容:相同起始物质的恒温恒容:相同起始物质的物质的量物质的量相等相等恒温恒压:相同起始物质的恒温恒压:相同起始物质的物质的量之比物质的量之比相等相等1 1、如果、如果m+nm+n p+q p+q 2 2、如果、如果m+n m+n =p+q p+q相同起始物质的相同起始物质的物质的量之比物质的量之比相等相等等效平衡问题等效平衡问题恒温恒容恒温恒容与恒温恒与恒温恒压都一样压都一样第14页,本讲稿共40页2 2、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)A(g)B(g)C(g)B(g)C(g)若开始时放入若开始时放
12、入1molA和和1molB,到达平衡后,生成,到达平衡后,生成amolCamolC,这时,这时A的物质的量为的物质的量为_mol。若开始时放入若开始时放入3 3molA和和3 3molB,到达平衡后,生成,到达平衡后,生成C C的物质的物质的量为的量为_molmol。若开始时放入若开始时放入x xmolA、2 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ymolymol和和3amol3amol,则,则x x_mol,y y_ _ molmol。平衡时,平衡时,B的物质的量的物质的量_(选填一个编号选填一个编号)。(A A)大于大于2mol 2mol
13、(B B)等于等于2mol 2mol(C C)小于小于2mol 2mol (D D)以上都有可能以上都有可能 做出此判断的理由是做出此判断的理由是_若在若在的平衡混合物中再加入的平衡混合物中再加入3molC3molC,待再次到达平衡后,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是的物质的量分数是_。1-a3a23(1-a)D达到平衡的过程中反应的方向不能确定。达到平衡的过程中反应的方向不能确定。a/(2-a)第15页,本讲稿共40页3、在一定温度下,将、在一定温度下,将2molN2和和6molH2充入固定容积的密充入固定容积的密闭容器中,发生闭容器中,发生N2(g)3H2(g)2NH3(g),达到化学
14、,达到化学平衡后,若保持温度不变,令平衡后,若保持温度不变,令a、b、c分别为分别为N2、H2、NH3的的物质的量,重新建立平衡,混合物中个物质的量仍和上述平衡物质的量,重新建立平衡,混合物中个物质的量仍和上述平衡相同,填空相同,填空、若、若a=0,b=0,则,则c=、若、若a=1,c=2,则,则b=、若、若a、b、c取值必须满足的一般条件为(用两个式子表取值必须满足的一般条件为(用两个式子表示,一个只含示,一个只含a和和c,一个只含,一个只含b和和c、43a+c/2=2b+3c/2=6第16页,本讲稿共40页1.1.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2molA2
15、molA和和1molB1molB,发生反,发生反应: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Wmol/LWmol/L,若维持容器体积和温度不,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,变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C C的浓度的浓度仍为仍为Wmol/LWmol/L的是(的是()A.4molA+2molB A.4molA+2molB B.2molA+1molB+3molC+1molD B.2molA+1molB+3molC+1molD C.3molC+1molD+1mol
16、B C.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD D.3molC+1molDD练习练习第17页,本讲稿共40页2、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2molA、1molB,发生反应:,发生反应:A(g)+B(g)2C(g)达达到平衡时,到平衡时,C的质量的质量分数为分数为W。在相同。在相同(T、V)条件下,按下列情况充条件下,按下列情况充入物质达到平衡时入物质达到平衡时C的质量分数仍为的质量分数仍为W的是的是A.2molCB.3molCC.4molA、2molBD.1molA、2molCCD第18页,本讲稿共40页3 3、恒温、恒压下,在一个可变容
17、积的容器中发生如下反恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:应:A(g)A(g)B(g)C(g)B(g)C(g)若开始时放入若开始时放入1molA和和1molB,到达平衡后,生成,到达平衡后,生成amolCamolC,这时,这时A的物质的量为的物质的量为_mol。若开始时放入若开始时放入3 3molA和和3 3molB,到达平衡后,生成,到达平衡后,生成C C的物的物质的量为质的量为_molmol。1-a3a第19页,本讲稿共40页探究一探究一恒温恒容条件下等效平衡的条件恒温恒容条件下等效平衡的条件恒温恒容条件下等效平衡的条件恒温恒容条件下等效平衡的条件1、反应前后、反应前后气体分子
18、数不变气体分子数不变的可逆反应的可逆反应也就是也就是n(g)=0的可逆反应的可逆反应第20页,本讲稿共40页 若起始若起始(mol):2 2 0 起始起始(mol):1 1 0 平衡时平衡时(mol):x y z平衡时体积分数平衡时体积分数:a%b%c%H2(g)+I2(g)2HI(g)开始开始1molH21molI2平衡状态平衡状态H2a%I2b%HIc%1molH21molI21molH21molI2H2a%I2b%HIc%H2a%I2b%HIc%H2a%I2b%HIc%平衡状态平衡状态H2a%I2b%HIc%1、恒温恒容下,、恒温恒容下,n(g)=0按倍数加料形成等效平衡按倍数加料形成等
19、效平衡开始开始2molH22molI2 H2(g)+I2(g)2HI(g)起始起始(mol):1 1 0 平衡时平衡时(mol):x y z平衡时体积分数平衡时体积分数:a%b%c%若起始若起始(mol):2 2 0若起始若起始(mol):0 0 4 催化剂 加热 相当于相当于:2 2 0第21页,本讲稿共40页探究一探究一1、反应前后气体计量数之和相等、反应前后气体计量数之和相等(n(g)=0)的可逆反应的等效平衡的条件的可逆反应的等效平衡的条件相同物质的起始相同物质的起始物质的量之比物质的量之比相等相等。把不同的起始状态,通过化学方程式把不同的起始状态,通过化学方程式中的计量数,换算成同一
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