选修四第二章等效平衡

课题：化学平衡（等效平衡）【学习目标】1、理解等效平衡原理和规律。2、会应用等效平衡原理解决一些问题。、交流探究（一）.等效平衡原理:CO（g）起始 Imol转化 0.4平衡 0.6分析下面可逆反应：定温定容下+ H 0(g)= CO (g)+ H g)222(Imol OmolOmol始化衡起转平起始转化平衡起始转化平衡Omol 0.6 0.60. 8mol 0.2 0.62mol 0.8 1.20.4 0.6Omol 0.6 0.60. 8mol 0.2 0.62mol 0.8 1.20.40.4Imol 0.6 0.40. 2mol 0.2 0.4Omol 0.8 0.80.40.4Imol 0.6 0.40. 2mol 0.2 0.4Omol 0.8 0.8从 反应开始，从 反应开始，从 反应同时开始,由于、三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的 物质的量均相等（如将、折算为），因此三者为等效平衡，加入反应物的量是的2倍,平衡时的量也是的2倍,和也是等效平衡，四组实验平衡时C0的百分含量分别为四组实验平衡时的H0百分含量分别为四组实验平衡时的CO?百分含量分别为四组实验平衡时的史百分含量分别为根据上述反应，你能总结出什么是等效平衡么？二、互助探究(二) 、等效平衡的基本标志反应混合物中各组分的质量分数，浓度比等相同(三) 等效平衡的分类根据反应条件(定温、定压或定温、定容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否 相等)，可将等效平衡问题分成三类：1、在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始时加入物质 的物质的量，只要经极限转换后，与原起始物质的物质的量(或浓度)相等，则两平衡等 效。例1、在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol。2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应： 2SO2+O2 )2SO3当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现 在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、。2和SO3的物质的量(mol)o如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时 反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：(1) 若 a=0, b=0, 贝0 c=o (2) 若 a=0.5, 贝0 b=, c=。(3) a、b、c取值必须满足的一般条件是(用两个方程式表示，其中一个只含a和c,另一 个只含b和c) ： , o例2、在一个固定体积的密闭容器中加入2 mol A、1 molB发生反应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为amol/L,若维持容器的体积和温度不变，按下列四种情况配比作为起 始浓度，达到平衡后，C的浓度仍为amol/L的是()A. 4molA+2molBB. 2molA+1 molB+3molC+1 moDC. 3molC+lmolDD. 1 molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD练习1、在一定温度下，将2molN2和61110IH2充入固定体积的密闭容器中，发生如下反应：N2 (气)+3H2 (气)2NH3 (气)，达到平衡后，若保持温度不变，令a、b、c分别为初始加入的N?、H2. NH3的物质的量，重新建立平衡，混合物中物质的量仍和上述相同。请填空：(1)若 a=O,b=O,贝0 c=；(2)若 a=l,c=2,贝0 b=；(3) a、b、c取值必须满足的一般条件是(用两个式子表示：其中一个只含a和c,另一个只含b 和 c) 、；练习2、在一固定体积的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B发生反应2A (g) +B (g) 3C(g)+D(g),达到平衡，c的浓度为w mol/L 0若维持容器体积和温度不变, 下列四种配比作为起始物质，达平衡后，c的浓度仍为w mol/L的是A. 4 mol A +2 mol BB. 1 mol A+0. 5 mol B+l. 5 mol C+0. 5 mol DC. 3 mol C+l mol D +1 mol B D. 3 mol C+l mol D2、在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要经极限转换后对 应物质的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。例3、在一个固定体积的密闭容器内，保持一定的温度发生以下反应：H(g)+Br2(g) 2HBr (g) o已知加入ImolH和2皿0况七时，达到平衡状态生成amolHBro在相同条件下，且保持平衡时的各物质的百分含量相同，则填写下列空白:编方起始状态(mol)平衡时HBr物质的量(mol)H2Br2HBr已知120a24010. 5amn (n2m)例4、向某固定体积密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g),发生反应：CO+H 0(g) CO +H 0当反应达到平衡时，CO的体积分数为X。若维持容器的体积和温2 局温 22度不变，超始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数等于X的是()(A) 0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.5 mol CO2+0.5 mol 鸟(B) l mol CO+1 mol H2O(g) +1 mol CO2+1 mol H2(C) 0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.4 mol CO2+0.4 mol 鸟(D) 0.5 mol CO+2 mol H2O(g) +1 mol CO2+1 mol H2练习3、在一固定体积的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B发生反应:2A(g)+B(g) C(g)+2D(g),达到平衡，c的浓度为w mol/Lo若维持容器体积和温度不变，下 列四种配比作为起始物质，达平衡后，c的浓度仍为w mol/L的是A.4 mol A +2 mol BB. l mol A+0.5 mol B+0.5 mol C+l mol DD.3 mol C+l mol DC. 3 mol C+l mol D +1 mol B3、在恒温、恒压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要经极限转换后，对应物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效。例5、在一个盛有催化剂的容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应N+3H =2叫，已知加入ImolN和铀。风时，达到平衡后生成amolNH,在招项理、.因虾，保持W时徉盼坊嗷秘 对的状态，填写表中空白。编巧起始状态物质的量平衡NH 物质的量N2H2NH3140a1. 56010. 5amn(n4m)练习4、保持一定温度、压强，在一容积可变的密闭容器中进行反应：4A（气）+ 5B （气）4C （气）+6D （气），已知加入4molA5molB时，达到平衡后生成SmolC。在相同条件下，如果a、b、c、d分别表示初始时加入的A、B、C、D的物质的量（mol）,若要达到 平衡后生成SmolC,且保持反应平衡混合物中各组分质量分数不变，贝血、b、c、d取值须满足的 条件是：若a=0, b=0时，则c应等于, d应等于；（2）若b=l. 25mol时，贝应等于, d应等于；（3）a、b、c、d取值须满足的一般条件是：（用方程式表示，其中一个只含a和c,另一个只含b和d） : , o三、分层提高例题6、在容积相同的A、B两个密闭容器中，分别充入2 mol SQ和1 mol q，使它们在相同温度下发生反应：2S02 + 02 SO,并达到平衡。在反应过程中，若A容器保持体积不变，B容器保持压强不或，当A中的SO 转化率为25%时，则B容器中SO的转化率应是22A. 25% B. 25% C. 25% D. 12. 5%例题7、在一固定容积的密闭容器中，保持一定条件下进行以下反应：X （气）+2Y （气）=3Z （气），已知加入1 H1O1X和3molY,达到平衡后，生成a mol Zo（1）在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2molX和6 mol Y,达到平衡后，Z的 物质的量为 o（2）在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol X和8 mol Y,若要求在反应混合气体中Z体积分数不变，则还需加入Z mol。(3)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加0.5molX，则需加 mol Y，mol Z，才能使平衡时Z为0.9a mol。练习5.将2 mol A和1 mol B充入某密闭容器中发生反应：2A(g)+B(g)= xC(g)，达到化学平 衡后，C的体积分数为。.假设该反应的条件分别和下列各选项的条件相同，下列判断正确的是A. 若在恒温恒压下，当x=1时，按1.5 mol A、1 mol C作为起始物质，达到平衡后，C的体积 分数仍为aB. 若在恒温恒容下，当x=2时，将2 mol C作起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为aC. 若在恒温恒压下，当x=3时，1 mol A、1 mol B、6 mol C作起始物质，达到平衡后，C的体 积分数仍为aD. 若在恒温恒容下，按0.6 mol A、0.3 mol B、1.4 mol C作起始物质，达到平衡后，C的体积分 数仍为a，则x只能等于2练习6、在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1g N2和1g H2，乙容器中充 入2g N2和2g H2。下列叙述中，错误的是()A.化学反应速率：乙甲B.平衡后N2的浓度：乙甲四 总结提化率：乙甲D.平衡混合气中H2的体积分数：乙甲(四) 等效平衡的技巧1看清条件：恒温恒容、恒温恒压、反应前后体积是否相等2分析要形成等效平衡，是必须各物质的物质的量与原平衡是完全相同还是只要成比列即可，即 是完全等效还是不完全等效3对于不能构成等效平衡的情况可以先建立等效平衡，再变条件去考虑4在分析过程中，将其始物质全转化为反应物或生成物去考虑是非常有效和必要的条件等效条件结果恒温恒容(n (g)尹 0)投料换算成相同物质表示时量两次平衡时各组分百分量、n、c均恒温恒容(n (g) = 0)投料换算成相同物质表示 时两次平衡时各组分百分量相同，n、c恒温恒压投料换算成相同物质表示 时两次平衡时各组分百分量、c相同，n五、巩固提高(一)达标检测1、有密闭容器A和B，A保持恒压，B保持恒容，起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比 为2:1的等量的SO2与02,发生2SO2+O2 = 2SO3的反应，并达到平衡，则(填、=、，逆、 正或不变)(1) SO2 的转化率a (A)a (B)(2) 起始时两容器的反应速率v(A)v(B)，反应过程中反应速率v(A)v(B)(3) 达到平衡时，分别通入等量的Ar气，A中平衡向反应方向移动，B中的化学反应速率2.在恒温、恒容的条件下，有反应2A(g)+2B(g)=C(g)+3D(g)，现从两条途径分别建立平衡，途径1 : A、B的起始浓度均为2 mol/L；途径II： C、D的起始浓度分别为2 mol/L和6 mol/L， 以下叙述正确的是()A. 两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同B. 两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成不同C. 达到平衡时，途径I的反应速率v(A )等于途径II的反应速率v(A)D. 达到平衡时，途径I所得混合气体的密度为途径II所得混合气体的密度的1/2(二)课后作业1.在一恒定容积的容器中充入4 mol A和2 mol B发生如下反应：2A (g)+B (g) = xC (g)，达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容积和温度不变，按1.2 mol A、0.6 mol B和2.8 molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x的值为()A.只能为2B.只能为3C.可能为2，也可能为3D.无法确定2.合成氨反应为N+3H2NH，今有A、B、C、D四个容器，每个容器中有两种操作，两种操 作分别达到平衡后，2操作1中N和操作2中NH转化率之和一定不为1的是(起始体积相等)23. .A. 恒温恒容：操作1:加1 mol N2 + 3 mol戏，操作2：加2 mol NH3B. 恒温恒压：操作1：加1 mol N2 + 3 mol H2，操作2：加2 mol NH3C. 恒温恒容：操作1:加1 mol N2 + 3 mol H操作2：加3 mol NH33D. 恒温恒压：操作1：加1 mol N2 + 3 mol R，操作2：加3 mol nH3