第七章第三节等效平衡.ppt

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1、化学平衡状态化学平衡状态1、概念：化学平衡状态是指在一定条件下的、概念：化学平衡状态是指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的浓度保持不变的状态。应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。2、特征：、特征：逆：研究对象为可逆反应逆：研究对象为可逆反应等：等：V正正=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动：动：V正正=V逆逆0 动态平衡动态平衡定：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变：条件变化，化学平衡状态亦发生变化变：条件变化，化学平衡状态亦发生变化例：例：2SO

2、2+O2 2SO3起始起始C(mol/L)2 1 0平衡平衡C(mol/L)0.8 0.4 1.2 2SO2+O2 2SO3 0 0 2 0.8 0.4 1.2以上两个平衡，有什么异同？以上两个平衡，有什么异同？等效平衡 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，物质的量不同，而达到化学平衡时，同种同种物质的百分含量相同，物质的百分含量相同，这样的平衡称为等这样的平衡称为等效平衡。效平衡。等效平衡的判断方法等效平衡的判断方法 任何状态的体系，都用任何状态的体系，

3、都用“极端状极端状态态”来比较，只要能转化为相同的来比较，只要能转化为相同的“极端状态极端状态”，就一定是等效平衡。，就一定是等效平衡。等效平衡建成条件的探究一等效平衡建成条件的探究一 恒温恒压恒温恒压 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)途径途径1起始起始 2mol 1mol 0途径途径2起始起始 4 mol 2 mol 0途径途径1 1和和2 2是否为等效平衡？是否为等效平衡？2molSO21molO21500 1L2molSO21molO2500 1L2molSO21molO22500 1L2molSO2 1molO22molSO2 1molO2恒温恒压恒温恒压：H2(g)I2(g)

4、2HI(g)途径途径1起始起始 2 mol 1mol 0途径途径2起始起始 4mol 2mol 0途径途径1 1和和2 2是否为等效平衡？是否为等效平衡？结论结论：恒温恒压恒温恒压条件下条件下若改变起始加入情况，只要若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质的通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质的物物质的量之比质的量之比相同，则两平衡等效。相同，则两平衡等效。等效平衡建成条件的探究二等效平衡建成条件的探究二 恒温恒压恒温恒压 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)途径途径1起始起始 2mol 1mol 0途径途径2起始起始 4 mol 2 mol 0容途径途径1 1

5、和和2 2是否为等效平衡？是否为等效平衡？2molSO21molO21500 1L2molSO21molO2500 1L2molSO21molO22500 1L2molSO2 1molO22molSO2 1molO24molSO22molO22500 1L 恒温恒容恒温恒容：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)途径途径1起始起始 2mol 1mol 0途径途径2起始起始 0 0 2mol途径途径3起始起始 1mol 0.5mol 1mol途径途径4起始起始 0.5mol?途径途径5起始起始 amol bmol cmol【问题问题】:途径途径2、3与与1等效吗等效吗?途径途径4 4 中中O2

6、(g)和和SO3(g)的起始量为多少的起始量为多少,到达平衡时可到达平衡时可与与途径途径1 1等效等效?途径途径5 5中中a a、b b、c c符合怎样的关系达到平衡状态时与符合怎样的关系达到平衡状态时与途径途径1 1等效等效?等效平衡建成条件探究二等效平衡建成条件探究二(1+1)mol (0.5+0.5)mol 01.5mol0.25mola+c=22b+c=2 结论结论：恒温恒容恒温恒容条件下条件下对于对于反应前后气体分子数发反应前后气体分子数发生生变化变化的可逆反应的可逆反应,若改变起始加入情况，通过可若改变起始加入情况，通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质的逆反应的化学计量数换算成

7、同一边物质的物质的量物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。与原平衡相同，则二平衡等效。2molH2 1molI25002molH2 1molI21L1L等效平衡建成条件的探究三等效平衡建成条件的探究三 恒温恒容下恒温恒容下，H2(g)I2(g)2HI(g)途径途径1起始起始 2 mol 1mol 0途径途径2起始起始 1.5mol 0.5mol 1mol途径途径3起始起始 4mol 2mol 0途径途径4起始起始 3mol 1mol 2mol2molH21molI21500 1L2molH2 1molI22molH2 1molI24molH22molI23500 1L途径途径2、3、4与与途径途

8、径1等效吗？等效吗？结论结论：恒温恒容恒温恒容条件下条件下对于对于反应前后气体分子数反应前后气体分子数不不变变的可逆反应的可逆反应,若改变起始加入情况，只要通过可若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质的逆反应的化学计量数换算成同一边物质的物质的量物质的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。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)恒温恒容恒温恒容(n(g)=0)恒温恒压恒温恒压 等效平衡小结等效平衡小结投料换算成相投料换算成相同物质表示时同物质表示时物质的物质的量量相同相同两平衡各组分百分含两平衡各组分百分含量均相同（量

9、均相同（n、c相同）相同）投料换算成相同投料换算成相同物质表示时物质物质表示时物质的量的量成比例成比例两平衡各组分百分两平衡各组分百分含量相同，（含量相同，（n、c按比例变化按比例变化）投料换算成相同投料换算成相同物质表示时物质物质表示时物质的量的量成比例成比例两平衡各组分百分两平衡各组分百分含量相同，（含量相同，（c相同，相同，n按比例变化）按比例变化）练练习习1 有有一一个个固固定定体体积积的的密密闭闭容容器器中中，加加入入2molA和和1molB发发生生反反应应，2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)达达到到平平衡衡时时，C的的浓浓度度为为Wmol/L，若若维维持持容容器器体体积积和和

10、温温度度不不变变，按按下下列列四四种种方方法法改改变变起起始始物物质质，达达平平衡衡时时C的的浓浓度度仍仍为为Wmol/L的是（的是（）A4mol A+2mol B B2mol A+1mol B+3mol C+1mol D C3mol C+1mol D+1mol B D3mol C+1mol D E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD(2+2)molA+(1+1)molB2molA+(1+1)molB2molA+1molB(1+1)molA+(0.5+0.5)molBDE练习练习2：编号编号 起始状态物质的量起始状态物质的量n/mol平衡时平衡时HBr的的 物质的量物质

11、的量 n/molH2Br2HBr 已知已知 1 2 0 a （1）2 4 0 （2）1 0.5a （3）mg（g2m）在一个体积固定的密闭容器中，保持一定温度，进行如下反应：在一个体积固定的密闭容器中，保持一定温度，进行如下反应：H2（g）+Br2（g）2HBr（g）已知加入已知加入1mol H2和和2mol Br2时，达到平衡后生成时，达到平衡后生成amolHBr（见下表（见下表已知项）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，已知项）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号（对下列编号（1）（）（3）的状态，填写表中空白：）的状态，填写表中空白：2a00.52(

12、g-2m)(g-m)a练练习习3 在在一一定定温温度度下下把把2mol SO2和和1mol O2通通入入一一个个定定容容的的密密闭闭容容器器里里发发生生反反应应2SO2+O2 2SO3，当当此此反反应应进进行行到到一一定定程程度度时时，反反应应混混和和物物就就处处于于平平衡衡状状态态。现现在在该该容容器器中中维维持持温温度度不不变变，今今a、b、c分分别别代代表表初初始始加加入入的的SO2、O2和和SO3的的物物质质的的量量，如如果果a、b、c取取不不同同的的数数值值，它它们们必必须须满满足足一一定定的的相相互互关关系系，才才能能保保证证达达到到平平衡衡时时反反应应混混和和物物中中三三种种气气

13、体体的的百百分分含含量量仍仍跟跟上上述述平平衡衡时时的的完完全全相相同同，请请填写下列空白：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取取值值必必须须满满足足的的一一般般条条件件是是 、。（请请用用两两个个方方程程式式表表示示，其其中中一一个个只只含含a、c，另另一一个个方方程中含程中含b、c。）。）21.50.25 a+c=22b+c=2练习练习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

14、和1molB，到达平衡后，生成，到达平衡后，生成amolC，这，这时时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的物质的的物质的量为量为 mol。（3）若开始放入）若开始放入xmolA、2molB和和1molC，到达平衡后，到达平衡后，A和和C的物的物质的量分别是质的量分别是ymol和和3amol，则，则x=mol，y=mol。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）（甲）大于（甲）大于2mol （乙）等于（乙）等于2mol （丙）小于（丙）小于2mol （丁）可能大于、等于

15、或小于（丁）可能大于、等于或小于2mol 作出此判断的理由是作出此判断的理由是 （1a）3a233a 丁丁（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，待再次到达平衡后，衡后，C的物质的量分数是的物质的量分数是 。、若维持温度不变，在一个与（、若维持温度不变，在一个与（1）反应前起始体积相同、且）反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应容积固定的容器中发生上述反应（5）开始时放入）开始时放入1molA和和1molB到达平衡后生成到达平衡后生成bmolC。将。将b与（与（1）小题中的）小题中的a进行比较进行比较 （选填一个编号）（选填一个编

16、号）（甲）（甲）a b （乙）（乙）a b （丙）（丙）a=b （丁）不能比较（丁）不能比较a和和b的大小的大小 作出此判断的理由是作出此判断的理由是(4)再加再加3molC时，时，A、B加入的比例不会改变，故新的平衡状态与加入的比例不会改变，故新的平衡状态与（1）、（）、（2）、）、（3）为等效平衡，所以为等效平衡，所以C的物质的量分数为的物质的量分数为=(5)A（g）+B（g）C（g）是一个体）是一个体积缩积缩小的反小的反应应，因此（，因此（5）中相当于在（）中相当于在（1）的）的基基础础上减小上减小压压力，平衡逆向移力，平衡逆向移动动，所以，所以ab。练习练习6 在恒温、恒压的条件下，向

17、可变容积的在恒温、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（g）+2B（g）xC（g）+yD(g）达到平衡时，达到平衡时，C的体积分数为的体积分数为m%。若维持温度。若维持温度压强不变，将压强不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作作为起始物质充入密闭容器中为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时达到平衡时C的体的体积分数仍为积分数仍为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练习练习3 在一固定容积的密闭容器中充入在一固定容积的密闭

18、容器中充入2molA和和1molB，发生反应：，发生反应：2A(g)+B(g)xC(g),达到达到平衡后，平衡后，C的体积分数为的体积分数为W%。若维持容器体积。若维持容器体积和温度不变，按和温度不变，按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为为起始物质，达到平衡后，起始物质，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、1 B、2 C、3 D、4BC化化 学学 平平 衡衡三、难点分析：三、难点分析：1)温度或压强的影响：温度或压强的影响：若平衡向正反应方向移动，则转化率增大；若平衡向正反应方向移动，则转化率增大；反之则反。反之则反。2)改变反应物用量的影响：改变反应物用量的影响：若只增加若只增加A的量，的量，A的转化率减小，的转化率减小，B的转化率增大的转化率增大若同比例增加若同比例增加A和和B的量，看的量，看m+n与与p+q的大小关系的大小关系增加增加A的量的量若若a=b+c A的转化率不变的转化率不变若若ab+c A的转化率增大的转化率增大若若ab+c A的转化率减小的转化率减小反应掉的部分反应掉的部分原来总的部分原来总的部分X100%1、转化率、转化率：反应物只有一种，如反应物只有一种，如aA(g)bB(g)+cC(g)反应物不止一种，反应物不止一种，mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)化化 学学 平平 衡衡 的的 移移 动动