【公开课】化学平衡2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1.pptx
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1、等效平衡及其应用等效平衡及其应用学习目标学习目标1.理解等效平衡的理论依据;2.理解等效平衡的概念及分类;3.能够判断并建立等效平衡;4.能通过等效平衡的方法解决非平衡问题。等效平衡及其应用等效平衡及其应用等效平衡的基本知识等效平衡的基本知识等效平衡的基本概念和理论依据等效平衡的基本概念和理论依据1.1.概念:概念: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,是从逆方向开始进行,在达到同一化学平衡状态时,同一种组分的百分含在达到同一化学平衡状态时,同一种组分的百分含在达到同一化学平衡状态时,
2、同一种组分的百分含在达到同一化学平衡状态时,同一种组分的百分含量(体积分数,物质的量分数等)均相同,量(体积分数,物质的量分数等)均相同,量(体积分数,物质的量分数等)均相同,量(体积分数,物质的量分数等)均相同,这样的平衡互称为等效平衡。这样的平衡互称为等效平衡。若各物质的量也相同,则称为等同平衡。若各物质的量也相同,则称为等同平衡。若各物质的量也相同,则称为等同平衡。若各物质的量也相同,则称为等同平衡。相同条件的内涵:相同条件的内涵:相同条件的内涵:相同条件的内涵:恒恒恒恒T T T T恒恒恒恒V V V V;恒恒恒恒T T T T恒恒恒恒P P P P等效平衡的基本概念和理论依据等效平衡
3、的基本概念和理论依据2.2.理论依据:(理论依据:(1 1)化学平衡的建立与途径无关)化学平衡的建立与途径无关2SO2 +O2 2SO3 SOSO2 2 a%a%O O2 2 b b%SOSO3 3 c%c%平衡平衡状态状态2mol SO2mol SO2 2 1mol O1mol O2 2 2mol SO2mol SO3 3 1mol SO1mol SO2 2 0.5mol O0.5mol O2 2 1mol SO1mol SO3 3 等效平衡的基本概念和理论依据等效平衡的基本概念和理论依据2.2.理论依据:(理论依据:(2 2)化学平衡的建立与加入反应物或生成物的次数无关)化学平衡的建立与加
4、入反应物或生成物的次数无关2SO2 +O2 2SO3 再向平衡体系中加入再向平衡体系中加入1mol SO1mol SO2 2、0.5mol O0.5mol O2 22mol SO2mol SO2 2 1mol O1mol O2 2SOSO2 2 a%a%O O2 2 b%b%SOSO3 3 c%c%1mol SO1mol SO2 2 0.5mol O0.5mol O2 2SOSO2 2 x%x%O O2 2 y%y%SOSO3 3 z%z%等效平衡的种类等效平衡的种类1.1.恒温恒容(恒温恒容(恒温恒容(恒温恒容(T,VT,VT,VT,V)条件下反应前后条件下反应前后气体分子数改变气体分子数改
5、变气体分子数改变气体分子数改变的反应的反应(1 1)特征)特征:极值等极值等极值等极值等量量量量即等效。即等效。即等效。即等效。2 mol 2 mol 2 mol 2 mol 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 mol2 mol2 mol2 mol 1.5 mol1.5 mol1.5 mol1.5 mol 上述前上述前上述前上述前2 2 2 2种配比,按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物,则种配比,按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物,则种配比,按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物,则种配比,按化学方程式的化学计
6、量数关系均转化为反应物,则SOSOSOSO2 2 2 2均均均均为为为为2 mol2 mol2 mol2 mol,O O O O2 2 2 2均为均为均为均为1 mol1 mol1 mol1 mol,两者建立的平衡状态完全相同。,两者建立的平衡状态完全相同。,两者建立的平衡状态完全相同。,两者建立的平衡状态完全相同。思考:第思考:第思考:第思考:第3 3 3 3种情况下,种情况下,种情况下,种情况下,O O O O2 2 2 2和和和和SOSOSOSO3 3 3 3物质的量分别为何值时,与前二者等效?物质的量分别为何值时,与前二者等效?物质的量分别为何值时,与前二者等效?物质的量分别为何值时,
7、与前二者等效?2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)0.75 mol0.5 mol等效平衡的种类等效平衡的种类1.1.恒温恒容(恒温恒容(恒温恒容(恒温恒容(T,VT,VT,VT,V)条件下反应前后条件下反应前后气体分子数改变气体分子数改变气体分子数改变气体分子数改变的反应的反应(1 1)特征)特征:极值等极值等极值等极值等量量量量即等效。即等效。即等效。即等效。0.5 mol 0.5 mol 0.5 mol 0.5 mol 0.25 mol 0.25 mol 0.25 mol 0.25 mol 1.5 mol1.5 mol1.5 mol1.5 mol a mol a mol a mol a
8、 mol b mol b mol b mol b mol c molc molc molc mol思考:思考:思考:思考:a a a a、b b b b、c c c c符合怎样的关系达到平衡状态时与其上方的途径等效?符合怎样的关系达到平衡状态时与其上方的途径等效?符合怎样的关系达到平衡状态时与其上方的途径等效?符合怎样的关系达到平衡状态时与其上方的途径等效?a ac c2 2b+c/2b+c/21 12SO2(g)+O2(g)2SO3(g)等效平衡的种类等效平衡的种类1.1.恒温恒容(恒温恒容(恒温恒容(恒温恒容(T,VT,VT,VT,V)条件下反应前后条件下反应前后气体分子数改变气体分子数改
9、变气体分子数改变气体分子数改变的反应的反应(2 2)对于一般的反应)对于一般的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)其中其中m+np+qm+np+q,该类反应的平衡特点为:,该类反应的平衡特点为:两次平衡时各组分百分量、两次平衡时各组分百分量、两次平衡时各组分百分量、两次平衡时各组分百分量、n n n n、c c c c及与气体相关的物理量均相同及与气体相关的物理量均相同及与气体相关的物理量均相同及与气体相关的物理量均相同(3 3)判断方法:)判断方法:把把把把不同的起始状态,通过化学方程式中的计量数,换算成同一边物质(反不同的起始状态,通
10、过化学方程式中的计量数,换算成同一边物质(反不同的起始状态,通过化学方程式中的计量数,换算成同一边物质(反不同的起始状态,通过化学方程式中的计量数,换算成同一边物质(反应物一边或生成物一边),如果应物一边或生成物一边),如果应物一边或生成物一边),如果应物一边或生成物一边),如果各反应物或生成物各反应物或生成物各反应物或生成物各反应物或生成物的的的的物质的物质的物质的物质的量相等量相等量相等量相等,则是,则是,则是,则是等效平衡(全等平衡)。等效平衡(全等平衡)。等效平衡(全等平衡)。等效平衡(全等平衡)。等效平衡的种类等效平衡的种类1.1.恒温恒容(恒温恒容(恒温恒容(恒温恒容(T,VT,V
11、T,VT,V)条件下反应前后条件下反应前后气体分子数改变气体分子数改变气体分子数改变气体分子数改变的反应的反应【例【例【例【例1 1 1 1】(多选)】(多选)】(多选)】(多选)在一个固定容积的密闭容器中加入在一个固定容积的密闭容器中加入2mol2mol A A和和1mol1mol B B,发生反,发生反应应2A(g)2A(g)+B(g)B(g)3C(g)3C(g)+D(g)D(g),达到平衡时,达到平衡时,C C的浓度为的浓度为w w mol/Lmol/L。若维。若维持容器的容积和温度不变,按下列情况配比为开始浓度,达到平衡后持容器的容积和温度不变,按下列情况配比为开始浓度,达到平衡后C
12、C的浓度仍的浓度仍为为w w mol/Lmol/L的是的是()A A4mol4mol A+2molA+2mol BB B B2mol2mol A+1molA+1mol B+3molB+3mol C+1molC+1mol D D C C3mol3mol C+1molC+1mol D+1molD+1mol BB D D3mol3mol C+1molC+1mol D D E E1mol1mol A+0.5molA+0.5mol B+1.5molB+1.5mol C+0.5molC+0.5mol D D DEDE等效平衡的种类等效平衡的种类1.1.恒温恒容(恒温恒容(恒温恒容(恒温恒容(T,VT,VT
13、,VT,V)条件下反应前后条件下反应前后气体分子数改变气体分子数改变气体分子数改变气体分子数改变的反应的反应【训练【训练【训练【训练1 1 1 1】已知已知2SO2SO2 2(g)(g)O O2 2(g)(g)2SO2SO3 3(g)(g)HH197 kJ197 kJ/molmol。向同温、。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲甲)2mol SO)2mol SO2 2和和1mol O1mol O2 2;(乙乙)1mol SO1mol SO2 2和和0.5mol O0.5mol O2 2;(丙丙)2mol SO)2mol SO3 3。恒温、恒容下反
14、应达平衡时,下列关。恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是系一定正确的是()A A容器内压强容器内压强p p:p p甲甲p p丙丙2p2p乙乙B BSO3SO3的质量的质量m m:m m甲甲m m丙丙2m2m乙乙C Cc(SOc(SO2 2)与与c(Oc(O2 2)之比为之比为k k:k k甲甲k k丙丙kk乙乙D D反应放出或吸收热量的数值反应放出或吸收热量的数值Q Q:Q Q甲甲Q Q丙丙2Q2Q乙乙 B B三者的k均相同甲丙不一定相同等效平衡的种类等效平衡的种类2.2.恒温恒压(恒温恒压(恒温恒压(恒温恒压(T,PT,PT,PT,P)条件下反应前后条件下反应前后气体分子数改变气体
15、分子数改变气体分子数改变气体分子数改变的反应的反应(1 1)特征)特征:极值等极值等极值等极值等比比比比即等效。即等效。即等效。即等效。2 mol 2 mol 2 mol 2 mol 3 mol 3 mol 3 mol 3 mol 0 0 0 0 0 2 mol 0 2 mol 0 2 mol 0 2 mol2 mol2 mol2 mol2 mol 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol 3.5 mol 3.5 mol 3.5 mol 3.5 mol 2 mol2 mol2 mol2 mol上述前上述前上述前上述前2 2 2 2种途径,化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物,则种途径
16、,化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物,则种途径,化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物,则种途径,化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物,则n(SOn(SOn(SOn(SO2 2 2 2)/n)/n)/n)/n(O(O(O(O2 2 2 2)=2/3)=2/3)=2/3)=2/3,因此前二者为等效平衡。,因此前二者为等效平衡。,因此前二者为等效平衡。,因此前二者为等效平衡。思考:思考:思考:思考:第第第第3 3 3 3种情况下,种情况下,种情况下,种情况下,O O O O2 2 2 2和和和和SOSOSOSO3 3 3 3物质的量分别为何值时,与前二者等效?物质的量分别为何值时,与前
17、二者等效?物质的量分别为何值时,与前二者等效?物质的量分别为何值时,与前二者等效?2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)等效平衡的种类等效平衡的种类2.2.恒温恒压(恒温恒压(恒温恒压(恒温恒压(T,PT,PT,PT,P)条件下反应前后条件下反应前后气体分子数改变气体分子数改变气体分子数改变气体分子数改变的反应的反应(1 1)特征)特征:极值等极值等极值等极值等比比比比即等效。即等效。即等效。即等效。1 mol 1 mol 1 mol 1 mol 3.5 mol 3.5 mol 3.5 mol 3.5 mol 2 mol2 mol2 mol2 mol a mol a mol a mol a
18、mol b mol b mol b mol b mol c mol c mol c mol c mol思考:思考:思考:思考:a a a a、b b b b、c c c c符合怎样的关系达到平衡状态时与其上方的途径等效?符合怎样的关系达到平衡状态时与其上方的途径等效?符合怎样的关系达到平衡状态时与其上方的途径等效?符合怎样的关系达到平衡状态时与其上方的途径等效?2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)等效平衡的种类等效平衡的种类2.2.恒温恒压(恒温恒压(恒温恒压(恒温恒压(T,PT,PT,PT,P)条件下反应前后条件下反应前后气体分子数改变气体分子数改变气体分子数改变气体分子数改变的反应的反
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