江西省临川区第二中学学年高中化学 第二章 第三节 化学平衡之等效平衡课件 新人教选修4.ppt
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1、等效平衡2021/8/8 星期日1回忆:化学平衡回忆:化学平衡状态状态1 1、概念:在一定条件下的可逆反应里,正反、概念:在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。的浓度保持不变的状态。2 2、特征:、特征:逆:可逆反应,平衡也可从逆:可逆反应,平衡也可从逆向逆向建立建立等:等:V V正正=V=V逆逆 判断反应是否处于平衡状态的因素判断反应是否处于平衡状态的因素定:各组分的浓度或其百分含量为定值定:各组分的浓度或其百分含量为定值动:动:V V正正=V=V逆逆0 0 动态平衡动态平衡变:条件变化,化学平衡状
2、态亦发生变化变:条件变化,化学平衡状态亦发生变化2021/8/8 星期日2起始起始n(mol)210平衡平衡n(mol)0.80.41.2起始起始n(mol)002平衡平衡n(mol)0.80.41.22SO2+O22SO3恒温恒容以上两个平衡,以上两个平衡,有什么异同?有什么异同?2021/8/8 星期日3 1 1、若先加入反应物,从正反应方向开、若先加入反应物,从正反应方向开始,可以建立化学平衡。始,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、若同
3、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间状态开始,同样可以建立等效的化学平衡。平衡。化学平衡状态建立的途径化学平衡状态建立的途径2021/8/8 星期日4l 在在相同的条件相同的条件下,对同一个下,对同一个可逆反应可逆反应,反应无,反应无论从正反应方向开始还是从逆方向开始(论从正反应方向开始还是从逆方向开始(途径途径),),而而达到相同的平衡状态(结果)达到相同的平衡状态(结果),这样的平衡称为,这样的平衡称为等效平衡等效平衡。一、等效平衡一、等效平衡l(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Pl(2)相同的平衡状态:通常是指平衡时体系中相同
4、的平衡状态:通常是指平衡时体系中各组各组分的百分含量分的百分含量(指质量、体积、物质的量等)相(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。同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。l(3)平衡状态只与平衡状态只与始态和终态始态和终态有关,而与有关,而与途径途径无关无关2021/8/8 星期日5 (1 1)在在恒温、恒容恒温、恒容条件下,对反应前后条件下,对反应前后气体体积改气体体积改变变的可逆反应,如果的可逆反应,如果极值转化极值转化后与原平衡的起始量后与原平衡的起始量相同相同,则两平衡为则两平衡为等效等效平衡(平衡(全等全等平衡)。平衡)。1 1、恒温、恒容条件下的等效平
5、衡、恒温、恒容条件下的等效平衡二、等效平衡的类型二、等效平衡的类型2mol SO2 1mol O2开始开始12mol SO3开始开始2SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态1mol SO2 0.5mol O2 1mol SO3开始开始3结果:结果:各组分百分量、各组分百分量、n n、c c均相同均相同2021/8/8 星期日6恒温恒容恒温恒容:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)途径途径1起始起始2mol1mol0途径途径2起始起始0.5mol?途径途径3起始起始amolbmolcmol(1)途径)途径2 中中O2(g)和和SO3(g)的起始量为多少的起始量为多少,到达平到达平
6、衡时可与途径衡时可与途径1等效等效?(2)途径)途径3中中a、b、c符合怎样的关系达到平衡状态符合怎样的关系达到平衡状态时与途径时与途径1等效等效?思考:思考:1.5mol0.25mola+c=2a+c=22b+c=22b+c=2课堂练习2021/8/8 星期日71molH21molI2恒恒T,恒,恒VH2 a%I2 b%HIc%P增大增大开始开始1平衡状态平衡状态开始开始32molH22molI2平衡不移动平衡不移动等效平衡等效平衡恒恒T,恒,恒V开始开始22molHI2molH22molI2 (2 2)在恒温、恒容条件下,对于反应前后在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分气体分子子数数不变
7、不变的可逆反应的可逆反应1 1、恒温、恒容条件下的等效平衡、恒温、恒容条件下的等效平衡二、等效平衡的类型二、等效平衡的类型2021/8/8 星期日8 (2 2)在恒温、恒容条件下,对于反应前后在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分气体分子子数数不变不变的可逆反应的可逆反应,如果如果极值转化极值转化后与原平衡的起后与原平衡的起始量始量成比例成比例,则两平衡为,则两平衡为等效平衡等效平衡。1 1、恒温、恒容条件下的等效平衡、恒温、恒容条件下的等效平衡二、等效平衡的类型二、等效平衡的类型结果:结果:各组分百分量相同,各组分百分量相同,n n、c c成比例变化成比例变化 在恒温、恒容条件下,对于反应前
8、后在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子气体分子数数变化变化的可逆反应的可逆反应,如果如果极值转化极值转化后与原平衡的起始量后与原平衡的起始量成比成比例例,是否等效?,是否等效?思考:思考:思路:浓度不发生变化,平衡肯定不发生移动思路:浓度不发生变化,平衡肯定不发生移动2021/8/8 星期日91、在在一一个个1L的的密密闭容容器器中中,加加入入2molA和和1molB,发生生下下述述反反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),达达到到平平衡衡时,C的的体体积分分数数为a%。维持持容容器器的的体体积和和温温度度不不变,按按下下列列配配比比作作为起起始始物物质,达到平衡后,达到平衡后,C
9、的体的体积分数分数为a%是是()A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molBAB 课堂练习变式式1:若:若该可逆反可逆反应中中D为固体,固体,结果又如何果又如何?ABD 2021/8/8 星期日102、某温度下,在一个容、某温度下,在一个容积恒定的密恒定的密闭容器中容器中发生如下可逆反生如下可逆反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H02.25mol0Y=3X,Z 0X+Z/2=1,Y+3Z/2=32021/8/8 星期日17三、等效平衡的解题思路三、等效平衡的解
10、题思路1、步骤、步骤2、起始浓度相当的判断、起始浓度相当的判断(1)同)同T同同V下下、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说:、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说:、对于反应前后气体体积没有变化的反应来说:对于反应前后气体体积没有变化的反应来说:(2)同)同T同同P(即体积可变化)下(即体积可变化)下等效转化后,投料成比例。等效转化后,投料成比例。等效转化后,投料成比例。等效转化后,投料成比例。等效转化后,投料相同等效转化后,投料相同。(1)看反应条件;()看反应条件;(2)看反应前后气体体积变化;)看反应前后气体体积变化;(3)判断平衡是否等效)判断平衡是否等效2021/8/8 星期日
11、183、在恒温、恒、在恒温、恒压的条件下,向可的条件下,向可变容容积的密的密闭容器中充入容器中充入3LA和和2LB,发生如下反生如下反应:3A(g)+2B(g)xC(g)+yD(g),达到平衡达到平衡时,C的体的体积分数分数为m%。若。若维持温度持温度压强强不不变,将,将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作作为起始物起始物质充入密充入密闭容器中容器中,达到平衡达到平衡时C的体的体积分数仍分数仍为m%,则x,y的的值分分别为()A.x=3y=1B.x=4y=1C.x=5y=1D.x=10y=2CD课堂练习4、在一固定容、在一固定容积的密的密闭容器中充入容器中充入2molA和和1molB,
12、发生反生反应:2A(g)+B(g)xC(g),达到平衡后,达到平衡后,C的体的体积分数分数为W%。若若维持容器体持容器体积和温度不和温度不变,按,按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为起始物起始物质,达到平衡后,达到平衡后,C的体的体积分数仍分数仍为W%,则x值可可能能为()A、1B、2C、3D、4BC2021/8/8 星期日19课堂练习BC5、在一个固定容在一个固定容积的密的密闭容器中,加入容器中,加入mmolA、nmolB,发生下列反生下列反应:mA(g)nB(g)pC(g),平衡平衡时C的的浓度是度是wmol/L,若容器体,若容器体积和温度不和温度不变,起始,起始时放入放入
13、amolA、bmolB、cmolC,若要平衡后,若要平衡后C的的浓度度仍仍为wmol/L,则a、b、c应满足的关系是足的关系是()AabcmnpBabmn;(ap/m)cpC(mc/p)am;(nc/p)bnDam/3,bn/3;c2p/32021/8/8 星期日20三、等效平衡的解题思路三、等效平衡的解题思路1、步骤、步骤2、起始浓度相当的判断、起始浓度相当的判断(1)同)同T同同V下下、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说:、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说:、对于反应前后气体体积没有变化的反应来说:对于反应前后气体体积没有变化的反应来说:(2)同)同T同同P(即体积可变化)下(即
14、体积可变化)下等效转化后,投料成比例。等效转化后,投料成比例。等效转化后,投料成比例。等效转化后,投料成比例。等效转化后,投料相同等效转化后,投料相同。(1)看反应条件;()看反应条件;(2)看反应前后气体体积变化;)看反应前后气体体积变化;(3)判断平衡是否等效)判断平衡是否等效2021/8/8 星期日21思想:浓度不变,平衡肯定不移动,平衡等效思想:浓度不变,平衡肯定不移动,平衡等效建立建立“等效等效”平衡平衡例例题:一定温度下下,将:一定温度下下,将1molN2和和3molH2充入一密充入一密闭容器中,容器中,达到平衡达到平衡时NH3的物的物质的量的量为0.6mol。现向密向密闭容器中再
15、加入,容器中再加入,则下列下列说法正确的是(法正确的是()A.保持容器的体保持容器的体积不不变,平衡,平衡时NH3的物的物质的量大于的量大于1.2molB.保持容器的体保持容器的体积不不变,平衡,平衡时NH3的物的物质的量的量为1.2molC.保持容器的保持容器的压强强不不变,平衡,平衡时NH3的物的物质的量的量为1.2molD.保持容器的保持容器的压强强不不变,平衡,平衡时NH3的物的物质的量小于的量小于1.2molACAC模型分析:模型分析:建立浓度不改变的建立浓度不改变的“虚拟虚拟”等效等效平衡,然后通过条件的改变来考虑平衡的移动,平衡,然后通过条件的改变来考虑平衡的移动,得到实际的平衡
16、状态。得到实际的平衡状态。2021/8/8 星期日221molN23molH2恒恒T,恒,恒VN2 a%H2 b%NH3c%虚拟虚拟开始开始1平衡状态平衡状态开始开始22molN26molH2N2 a%H2 b%NH3c%平衡向平衡向右右移动移动N2 a%H2 b%NH3c%实际实际压强增大压强增大N2 a%H2 c%“虚拟虚拟”平衡状态平衡状态实际实际平衡状态平衡状态c1c2c3c1c2c3(1)分析各物质的浓度变化,压强变化?)分析各物质的浓度变化,压强变化?c1c12c1;c2c22c3;P1P2a%H2 b%NH3c%“虚拟虚拟”平衡状态平衡状态实际实际平衡状态平衡状态c1c2c3c1
17、c2c3(1)分析各物质的浓度变化,压强变化?)分析各物质的浓度变化,压强变化?1/2c1c1c1;1/2c2c21/2c3;1/2P1P2P1;恒温恒温恒容恒容等等比比例例加加入入(2)若改加入)若改加入1molNH3,达到平衡时结果是否相同?,达到平衡时结果是否相同?相同相同(3)如果是恒温恒压条件下等比例改变各物质的浓度,)如果是恒温恒压条件下等比例改变各物质的浓度,平衡是否等效?平衡是否等效?等效等效2021/8/8 星期日24四、应用:四、应用:先建立等效平衡,再看平衡移动先建立等效平衡,再看平衡移动1、将、将1molSO2和和1molO2通入通入密密闭容器中,一定条件下反容器中,一
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