bjj等效平衡学习教案

会计学1bjj等效等效(dn xio)平衡平衡第一页，共37页。第1页/共37页第二页，共37页。正向建立正向建立(jinl) 逆向建立逆向建立(jinl)从中间某状态建立从中间某状态建立(jinl)分批加入反分批加入反应物应物第2页/共37页第三页，共37页。 一定条件下的同一可逆反应，只是一定条件下的同一可逆反应，只是起始加入物质的情况不同，达到平起始加入物质的情况不同，达到平衡后，任何同种物质的组分的分数衡后，任何同种物质的组分的分数（体积分数、物质的量分数、质量（体积分数、物质的量分数、质量分数）均相同，这样的化学平衡互分数）均相同，这样的化学平衡互称为称为(chn wi)等效平衡。等效平衡。一、等效一、等效(dn xio)平衡的含义平衡的含义第3页/共37页第四页，共37页。 无论平衡从哪个方向建立，在判断时都可无论平衡从哪个方向建立，在判断时都可根据题给条件和反应计量系数把生成物全部推根据题给条件和反应计量系数把生成物全部推算算(tu sun)为反应物或把反应物全部推算为反应物或把反应物全部推算(tu sun)成生成物再与原平衡加入的物质的量相成生成物再与原平衡加入的物质的量相比较，若物质的量比较，若物质的量“相当相当”，则为等效平衡，则为等效平衡.等效等效(dn xio)平衡的解法平衡的解法 极值转换法（一边倒）极值转换法（一边倒） 第4页/共37页第五页，共37页。等效平衡等效平衡(pnghng)(pnghng)的的三规律三规律: :mA（气）（气）+nB（气）（气） pC（气）（气）+qD(气）气） 在恒温恒容的体系中，对在恒温恒容的体系中，对 m + n p + q 的可的可逆反应，改变起始加入物质的物质的量，若通过逆反应，改变起始加入物质的物质的量，若通过化学计量数之比折算成同一侧物质的物质的量相化学计量数之比折算成同一侧物质的物质的量相同，则达平衡同，则达平衡(pnghng)等效。等效。规律规律(gul)一：一：第5页/共37页第六页，共37页。例一在一定温度下，把例一在一定温度下，把2molSO2 和和1mo1O2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：反应：2SO2 +O2 2 SO3 ，一段时间，一段时间后达到化学平衡状态。后达到化学平衡状态。现保持温度不变，令现保持温度不变，令a、b、c分别代表初始加分别代表初始加入的入的SO2 、O2和和SO3的物质的量的物质的量(mol)。如。如a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系相互关系(gun x)，才能保证达到平衡时，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。平衡时的完全相同。请填写下列空白：请填写下列空白： (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必须满足的一般条件是必须满足的一般条件是(请用两请用两个方程式表示，个方程式表示，其中一个只含其中一个只含a和和c，另一个只含，另一个只含b和和c)： 、 。第6页/共37页第七页，共37页。2SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状平衡状态态（恒温（恒温(hngwn)(hngwn)恒恒容）容）D. 1 mol SO2+0.5 mol O2+1 mol SO3（A、D） A. 2 mol SO3 B. 4 mol SO2+2 mol O2C. 2 mol SO2+1 mol O2+2 mol SO3 (2 1 0)(4 2 0)(4 2 0)(2 1 0)例二例二第7页/共37页第八页，共37页。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2molA和和1molB，发生反应，发生反应 ，达，达到到(d do)平衡时，平衡时，C的浓度为的浓度为cmol/L，若维持容，若维持容器的容积和温度不变，按下列器的容积和温度不变，按下列4种配比作为起始物种配比作为起始物质，达到质，达到(d do)平衡时，平衡时，C的浓度仍为的浓度仍为cmol/L的的是（是（ ）。）。A、4molA+2molB B、2molA+1molB+3molC+1molD C、3molC+1molD+1molB D、3molC+1molD E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD DE例三例三第8页/共37页第九页，共37页。在恒温恒容的体系中，对在恒温恒容的体系中，对 m + n =p + q 的可逆反应，改变起始的可逆反应，改变起始加入加入(jir)物质的物质的量，若物质的物质的量，若通过化学计量数之比折算成同通过化学计量数之比折算成同一侧物质的物质的量之比相同，一侧物质的物质的量之比相同，则达平衡等效。则达平衡等效。规律规律(gul)二：二：第9页/共37页第十页，共37页。H2 + I2 2HI 1mol H2 1molI2开始开始H2 a%I2 b%HI c%平衡状平衡状态态（恒温（恒温(hngwn)(hngwn)恒恒容）容）A. 2 mol HI B. 2 mol H2+2 mol I2C. 1 mol H2+1 mol I2+2 mol HI D. 0.5 mol H2+0.5 mol I2+1 mol HI（1 1 0）（2 2 0）（2 2 0）（1 1 0）A B C D例四例四第10页/共37页第十一页，共37页。 下列反应下列反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)。恒温恒容时分别。恒温恒容时分别从两条途径建立平衡：从两条途径建立平衡：、A和和B的起始浓度均为的起始浓度均为2mol/L； 、C和和D的起始浓度分别为的起始浓度分别为2mol/L和和6mol/L。下列叙述正确。下列叙述正确的是的是A、和和两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同相同B、和和两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同不同C、达平衡时，、达平衡时，途径的反应速率等于途径的反应速率等于(dngy)途径的反途径的反应速率应速率 D、达平衡时，、达平衡时，途径混合气体密度为途径混合气体密度为途径混合途径混合气体密度的气体密度的1/2 A D例五例五第11页/共37页第十二页，共37页。 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：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：H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)。已知加入。已知加入1 mol H2和和2 mol Br2时，达平衡后生成时，达平衡后生成a mol HBr（见下表已知项），在相同条件下，且保持平衡时各组分百分含量不变，对下列编号（见下表已知项），在相同条件下，且保持平衡时各组分百分含量不变，对下列编号（1）（）（3）的状态，填写）的状态，填写(tinxi)表中的空白。表中的空白。编号编号起始状态（摩）起始状态（摩）平衡时平衡时HBr物物质的量（摩）质的量（摩）H2Br2HBr已知已知120a（1）240（2）10.5a（3）mn(n2m)2a2a0 00.50.52(2(n n-2-2m m) ) ( (n n- -m m) )a a 例六例六第12页/共37页第十三页，共37页。mA（气）（气）+nB（气）（气） pC（气）（气）+qD(气气）在恒温恒压的体系中，对在恒温恒压的体系中，对 任意的可逆任意的可逆反应，改变起始加入物质的物质的量，反应，改变起始加入物质的物质的量，若通过化学计量数之比折算成同一侧物若通过化学计量数之比折算成同一侧物质的物质的量之比相同，则达平衡质的物质的量之比相同，则达平衡(pnghng)等效。等效。规律规律(gul)三：三：第13页/共37页第十四页，共37页。2SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状平衡状态态（恒温（恒温(hngwn)(hngwn)恒恒压）压）A. 2 mol SO3 B. 4 mol SO2+2 mol O2C. 2 mol SO2+1 mol O2+2 mol SO3 D. 1 mol SO2+0.5 mol O2+1 mol SO3（2 1 0）（4 2 0）（4 2 0）（2 1 0）例七例七(ABCD)第14页/共37页第十五页，共37页。4mol SO2 2mol O2 2mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2开始开始恒温(hngwn)恒压SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状平衡状态态SO2 a%O2 b%SO3 c%第15页/共37页第十六页，共37页。1mol H2 1mol I2开始开始恒温(hngwn)恒压H2 a%I2 b%HI c%平衡状平衡状态态1mol H2 1mol I21mol H2 1mol I2H2 + I2 2HI 2mol H2 2mol I2 H2 a%I2 b%HI c%例八例八第16页/共37页第十七页，共37页。三、等效平衡类型总结：三、等效平衡类型总结：（1）同）同T同同V下下A、对于反应前后气体、对于反应前后气体(qt)体积发生变化的反应体积发生变化的反应来说：来说：B、对于反应前后气体、对于反应前后气体(qt)体积没有变化的反应体积没有变化的反应来说：来说：（2）同）同T同同P（即体积变化或不变化）下（即体积变化或不变化）下等效转化等效转化(zhunhu)(zhunhu)后，投料成比例。后，投料成比例。等效转化等效转化(zhunhu)(zhunhu)后，投料成比例。后，投料成比例。等效转化后，投料相同等效转化后，投料相同。第17页/共37页第十八页，共37页。恒温恒温(hngwn)恒压呢？恒压呢？ADD 练习练习1 将将3molA和和1molB放入放入恒温恒容恒温恒容的密闭容器的密闭容器中中,发生如下反应：发生如下反应：3A(g)+B(g) 2C(g)+D(g)，达到平衡后达到平衡后C的含量为的含量为 w %，若维持温度和体积，若维持温度和体积不变，按下列不变，按下列4种配比投料，平衡后种配比投料，平衡后C的含量仍的含量仍为为 w %的是的是 A. 6mol A + 2mol B B. 3mol A + 1mol B + 2mol C C. 1mol B + 2mol C + 1mol D D. 2mol C + 1mol D（6 2 0 0）（3 1 2 0）（3 2 0 0）（3 1 0 0）第18页/共37页第十九页，共37页。练习练习2 恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：下反应： A(g) + B(g) C(g)若开始时放入若开始时放入1molA和和1molB，达到平衡后，生成，达到平衡后，生成(shn chn)amolC。(1)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(shn chn)C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xmolA、2molB和和1molC，到达平衡，到达平衡后，后，C的物质的量是的物质的量是3amol，x= mol.(3)若在若在(2)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，待再次到达平衡后，平衡后，C的物质的量是的物质的量是 mol.3a26a第19页/共37页第二十页，共37页。n(A)=1n(B)=1等温（等温（T）等压（等压（p）n(A)=1-an(B)=1-an(C)=a起始起始(q sh)平衡平衡(pnghng)n(A)=3n(B)=3n(A)=3-3an(B)=3-3an(C)=3a等温（等温（T）等压（等压（p）起始起始(q sh)平平衡衡A ( g ) + B ( g ) C(g)第20页/共37页第二十一页，共37页。练习练习3 在一定温度下，一定体积的密闭容在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：器中有如下平衡： H2(g)+I2(g) 2HI(g) 已知已知H2和和I2的起始浓度均为的起始浓度均为0.10 molL1时，达平衡时时，达平衡时HI的浓度为的浓度为0.16 molL1。若若H2和和I2的起始浓度均变为的起始浓度均变为0.20 molL1，则平衡时，则平衡时HI的浓度（的浓度（molL1）是）是 A. 0.16 B. 0.08 C. 0.32 D. 0.02（C）第21页/共37页第二十二页，共37页。练习练习4 一个真空密闭恒容容器中盛有一个真空密闭恒容容器中盛有1molPCl5，加，加热到热到200发生如下反应：发生如下反应： PCl5(g) PCl3 (g)+Cl2 (g) 反应达到平衡时，混合气体中反应达到平衡时，混合气体中PCl5，所占体积分数，所占体积分数为为M%，。若同一温度的同一容器中，最初投入，。若同一温度的同一容器中，最初投入2 molPCl5，反应达平衡时，混合气体中，反应达平衡时，混合气体中PCl5，所占体，所占体积分数为积分数为N%。则。则M和和N的关系是的关系是( )(A) MN (B) M=N (C) M N (D)无法确定无法确定C 若是恒温(hngwn)恒压呢？（ ）B若是反应若是反应2HI H2+ I2 呢？呢？第22页/共37页第二十三页，共37页。将将1mol SO21mol SO2和和1mol O21mol O2通入密闭容器中，在一定通入密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡，平衡体系中有条件下反应达到平衡，平衡体系中有SO3 0.3molSO3 0.3mol，此时，此时(c sh)(c sh)若移走若移走0.5mol O20.5mol O2和和0.5 mol SO20.5 mol SO2，则反应达到新平衡时，则反应达到新平衡时SO3SO3的物质的量为的物质的量为( )( )A A 0.3mol 0.3mol B B 0.15mol 0.15mol C C 小于小于0.15mol0.15mol D D 大于大于0.15mol0.15mol，小于，小于0.3mol 0.3mol 练习练习(linx)5C第23页/共37页第二十四页，共37页。某温度下，在一容积可变的容器中，反应某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A2A（g g）+B+B（g g） 2C 2C（g g）达到平衡）达到平衡(pnghng)(pnghng)时，时，A A、B B和和C C的物质的量分别为的物质的量分别为4mol4mol、2 mol2 mol和和4 mol4 mol。保持温度和压强不变。保持温度和压强不变，对平衡，对平衡(pnghng)(pnghng)混合物中三者的物质的混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡量做如下调整，可使平衡(pnghng)(pnghng)右移的右移的是（是（ ） A A均减半均减半 B B均加倍均加倍 C C均增加均增加1 mol 1 mol D D均减少均减少1 mol 1 mol 练习练习(linx)6：C第24页/共37页第二十五页，共37页。在一个盛有催化剂的容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应，在一个盛有催化剂的容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应，N2(气气)+3H2(气气) 2NH3(气气)，已知加入，已知加入1mol N2和和4molH2时，达到平衡时，达到平衡(pnghng)后生成后生成amolNH3，在相同条件下，且保持平衡，在相同条件下，且保持平衡(pnghng)时各组分的百分含量不变，填写表中空白：时各组分的百分含量不变，填写表中空白：1.5a00.52(n-4m)(n-3m)a练习练习(linx)7：第25页/共37页第二十六页，共37页。练习练习8、如图所示，向、如图所示，向A中充入中充入1mol X和和lmo1 Y，向，向B中充入中充入2mol X和和2mol Y，起，起始始(q sh)Va=Vb=a L，在相同温度和有催，在相同温度和有催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应：应：X(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g)； H 0，达到平衡时，达到平衡时，VA=1.2aL。则：。则： (2)A容器容器(rngq)中中X的转的转化率为化率为_，且且 A 容 器容 器 ( r n g q ) 中中 X 的 转 化 率的 转 化 率_B容器容器(rngq)中中X的转化率的转化率；(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)； 40大于大于第26页/共37页第二十七页，共37页。(3)打开打开(d ki)K一段时间一段时间达到新平衡时达到新平衡时，A的体积为的体积为_(连通管中气体体积不计连通管中气体体积不计) 。练习练习8：如图所示，向：如图所示，向A中充入中充入1mol X和和lmo1 Y，向，向B中充入中充入2mol X和和2mol Y，起始，起始Va=Vb=a L，在相同，在相同(xin tn)温度和有温度和有催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应：应：X(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g)； H 0，达到平衡时，达到平衡时，VA=1.2aL。则：。则： 第27页/共37页第二十八页，共37页。ABX(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g)； H 0，起始(q sh)：1molX，1molY2molX，2molY平衡(pnghng)：AB3.6aL (3)打开打开(d ki)K一段时间达到新平衡时，一段时间达到新平衡时，A的的体积为体积为_(连通管中气体体积不计连通管中气体体积不计) 。2.6aL第28页/共37页第二十九页，共37页。练习练习9、在一个、在一个1L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入2molA和和1molB ，发生下述反，发生下述反应：应： 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s)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）维持容器的体积和温度）维持容器的体积和温度(wnd)不变，按下列配比作为起始物质不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，达到平衡后，C的浓度仍是的浓度仍是1.2mol/L的是（的是（ ）A、3mol C+xmol D(x0.6) B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+xmol D(x0.1)C、2mol A+1mol B+xmolD(x0) D、1mol A+0.5mol B+4.5mol C+xmol D(x0.7) A、B、C第29页/共37页第三十页，共37页。（2）维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质）维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡，达到平衡(pnghng)后，后，C的体积分数仍是的体积分数仍是a% 的是（的是（ ）A、3mol C+xmol D(x0.6) B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+xmol D(x0.1)C、3mol A+1.5mol B+xmolD(x0) D、1mol A+0.5mol B+3mol C+xmol D(x0.4)（3）维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物质）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，达到平衡(pnghng)后，后，C的浓度仍是的浓度仍是1.2mol/L（或（或C的体的体积分数仍是积分数仍是a%）的是）的是 （ ）A、6mol C+xmol D(x0.6) B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+xmol D(x0.1)C、3mol A+1.5mol B+xmolD(x0) D、1mol A+0.5mol B+3mol C+xmol D(x0.4)A、B、C、DB、C、D第30页/共37页第三十一页，共37页。第31页/共37页第三十二页，共37页。第32页/共37页第三十三页，共37页。n时时,c(I2)A=c(I2)B=c(I2)CnD.平衡平衡(pnghng)时的压时的压强强:PAPB=PC第33页/共37页第三十四页，共37页。2体积体积N26体积体积H2大气大气练习练习13在一定温度下，把在一定温度下，把2体积体积N2和和6体积体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通（如图所示）。容器中发生以下反通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通（如图所示）。容器中发生以下反 应：应：N2+3H2 2NH3（放热），若达到平衡（放热），若达到平衡(pnghng)后，测得混合气体的体积为后，测得混合气体的体积为7体积。据此回答下列问题：体积。据此回答下列问题：（1）保持上述反应温度不变，设）保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表初始加入的分别代表初始加入的N2、H2和和NH3的体积，如果反应达到平衡的体积，如果反应达到平衡(pnghng)时，各物质的百分含量和体积与上述平衡时，各物质的百分含量和体积与上述平衡(pnghng)时完全相同，那么时完全相同，那么 若若a=1，c=2，则，则b= 。在此情况下，反应起始时将向。在此情况下，反应起始时将向_方向进行。方向进行。 若需规定起始反应向逆方向进行，则若需规定起始反应向逆方向进行，则C的范围是的范围是 。（2）在上述装置中，若需控制平衡）在上述装置中，若需控制平衡(pnghng)后混合气体为后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是体积，则可采取的措施是_理由是理由是 。 3 3逆反应逆反应1C(c)1C(c)44降温降温(jing wn)降温平衡降温平衡(pnghng)正向正向移动移动第34页/共37页第三十五页，共37页。练习练习13、在一定温度下，将、在一定温度下，将2mol N2和和6mol H2充充入固定容积的密闭容器中，发生入固定容积的密闭容器中，发生(fshng) N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡后，达到化学平衡后，若保持温度不变，令，若保持温度不变，令a、b、c分别为分别为N2、H2、NH3的物质的量，重新建立平衡，混合物中各物的物质的量，重新建立平衡，混合物中各物质的量仍和上述平衡相同，填空质的量仍和上述平衡相同，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（取值必须满足的一般条件为（用两个式子表示，一个只含用两个式子表示，一个只含a和和c，一个只含，一个只含b和和c 、 4 3a+c/2 = 2b+3c/2 = 6第35页/共37页第三十六页，共37页。练习练习14：在恒容的密闭容器中充入：在恒容的密闭容器中充入2molA和和1molB的气体后发生反应的气体后发生反应2A（g）+B（g）xC（g）,达到平衡后，达到平衡后，C的体积分数为的体积分数为m%。若维持容器容。若维持容器容积和温度不变，按积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为起始为起始(q sh)物质的量，达到平衡后，物质的量，达到平衡后，C的体积的体积分数仍为分数仍为m%。则。则x的值可能为（）的值可能为（）A、1B、2C、5 D、4 B第36页/共37页第三十七页，共37页。