3.2.1等效平衡-新人教版化学.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条件判断反应是否处于平衡状态的条件动：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：2SO2+

2、O22SO3起始起始C(mol/L)210平衡平衡C(mol/L)0.80.41.22SO2+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？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物对同一可逆反应，只是起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质同种物质的的百分含量百分含量相同，相同，这样的平衡称为等效平衡。这样的平衡称为等效平衡。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，都用“极端极端状态状态”来比较，只

3、要能转化为相同来比较，只要能转化为相同的的“极端状态极端状态”，就一定是等效平，就一定是等效平衡。衡。l 恒温恒容恒温恒容：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)l途径途径1起始起始 2mol 1mol 0l途径途径2起始起始 0 0 2moll途径途径3起始起始 1mol 0.5mol 1moll途径途径4起始起始 0.5mol?l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(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

4、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一等效平衡建成条件探究一(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反应前后气体系数系数发生发生变化变化的可逆反应的可逆反应,投入投入的的物料换物料换算后算后与原平衡与原平衡相同相同，则二平衡等效。，则二平衡等效。例例题题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

5、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（）A4molA+2molBB2molA+1molB+3molC+1molDC3molC+1molD+1molBD3molC+1molDE、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将将2.0molSO2气体和气体和2.0molSO3气体混

6、合于固定体积的密气体混合于固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，达到平衡时，达到平衡时SO3为为nmol。在相同温度下，分别按。在相同温度下，分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时SO3等等于于nmol的是的是()A.1.6molSO20.3molO20.4molSO3B.4.0molSO21.0molO2C.2.0molSO21.0molO22.0molSO3D.3.0molSO20.5molO21.0molSO3BD练习练习1练习练习2、某温度下，向某密闭容

7、器中加入、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，平衡后测得平衡后测得NH3的体积分数为的体积分数为m。若若T不变，只改变起始加入量，不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后使之反应平衡后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=32molH2 1molI25002mo

8、lH2 1molI21L1L等效平衡建成条件的探究二等效平衡建成条件的探究二 恒温恒容下恒温恒容下，H2(g)I2(g)2HI(g)l途径途径1起始起始 2 mol 1mol 0l途径途径2起始起始 1mol 0 2moll途径途径3起始起始 4mol 2mol 0l途径途径4起始起始 3mol 1mol 2mol2molH21molI215001L2molH21molI22molH21molI24molH22molI235001L途径途径2、3、4与与途径途径1等效吗？等效吗？结论：结论：恒温恒容恒温恒容条件下对于条件下对于反应反应(1)(1)前后气体前后气体系系数数不变不变的可逆反应的可逆

9、反应,投入投入物料物料的的之比之比与原平衡与原平衡相同相同，则二平衡等，则二平衡等效。效。(2)前后气体前后气体系系数数不不同同的可逆反应的可逆反应,投入投入物料物料的与原平衡的与原平衡相同相同，则二平衡等效。，则二平衡等效。例题例题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(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.2molCB.3molCC.4

10、molA、2molBD.1molA、2molCAB例题例题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(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、1B、2C、3D、4BC 在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度进行在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度进行在一个固定体积的密

11、闭容器中，保持一定温度进行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：以下反应：以下反应：以下反应：H H H H2 2 2 2(g)(g)(g)(g)十十十十 BrBrBrBr2 2 2 2(g)2HBr(g)(g)2HBr(g)(g)2HBr(g)(g)2HBr(g)已知加已知加已知加已知加入入入入lmolHlmolHlmolHlmolH2 2 2 2和和和和2molBr2molBr2molBr2molBr2 2 2 2时，达到平衡后生成时，达到平衡后生成时，达到平衡后生成时，达到平衡后生成amolHBr(amolHBr(amolHBr(amolHBr(见下表见下表见下表见下表已

12、知项已知项已知项已知项)在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号数不变，对下列编号数不变，对下列编号数不变，对下列编号一一一一的状态，填写表中的空白。的状态，填写表中的空白。的状态，填写表中的空白。的状态，填写表中的空白。2a00.52g-4m(g-m)a练习练习3等效平衡建成条件的探究三等效平衡建成条件的探究三 恒温恒容恒温恒容 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)l途径途径1起始起始 2mol 1mol 0l途径途径2起始起始 4 mol 2 mol

13、 0压途径途径1 1和和2 2是否为等效平衡？是否为等效平衡？2molSO21molO21450 1L2molSO21molO2450 1L2molSO21molO22450 1L2molSO21molO22molSO2 1molO24molSO22molO22450 1L恒温恒压恒温恒压：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 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，投入投入物料物料的的比比相相同，则两平衡等效。同，则两平衡等效。恒温、恒压下，在一个可变容积的

14、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_m

15、ol，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(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)练习练习4条件条件等效条件等效条件结果结果恒温恒容恒温恒

16、容(气体系数气体系数不等不等)恒温恒容恒温恒容(气体系数气体系数相等相等)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）练习练

17、习5在恒温、恒压的条件下，向可变容积的在恒温、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（）Ax=3y=1Bx=4y=1Cx=5y=1Dx=10y=2CD练习练习6恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中恒温、恒压

18、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练习练习7、某温度下，向某密闭容器中加入、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：恒定恒定T、P时：时：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