化学选修四《等效平衡》PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章,第三节 化学平衡,等效平衡,起始C(mol/L) 2 1 0,平衡C(mol/L) 0.8 0.4 1.2,例： 2SO,2,+ O,2,2SO,3,2SO,2,+ O,2,2SO,3,0 0 2,0.8 0.4 1.2,以上两个平衡，有什么异同？,等效平衡定义,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质的量不同，而达到化学平衡时，,同种物质的百分含量相同，,这样的平衡称,互称,为等效平衡。,概念的理解：,（1）相同的条件：通常指：同T同V，同T同P,（2）相同的平衡状态：通常是指平衡时混合物各组分的百分含量（指质量、体积、物质的量等）相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。,（3）建立平衡 状态的途径：,可加入反应物，从正反应方向开始,可加入生成物，从逆反应方向开始,也可从加入反应物和生成物，从正、逆反应方向同时开始,等效平衡的分类和判断方法,1、,恒温、恒容,条件下的等效平衡,判断方法：,若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡初始物质的物质的量相同,即“相当”,，则两平衡等效。,（1）对于反应前后气体计量数不等的可逆反应,特点：,两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同,“一边倒原则”,“全等平衡”,投料,1,(mol),2SO,2,(g) + O,2,(g) 2SO,3,(g),2 1 0,恒温恒容,时，在1L的密闭容器中,投料,2,(mol),0 0 2,投料,3,(mol),1 0.5 1,投料,4,(mol),2 1 2,投料,5,(mol),1 1 1,X,X,例1、在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应：,达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为a% 。,（1）维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是1.2mol/L的是（ ）,A、3mol C+1mol D,B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D,C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C,D、4mol A+2mol B,A、B,（2）恒温恒容下，对于反应前后气体计量数相等的可逆反应,特点：,两次平衡时各组分百分含量相同，n、c同比例变化,判断方法：,只要反应物（或生成物）的物质的量的比与原平衡初始物质相同即“相当”，则两平衡等效。,“一边倒原则”,“等比例平衡”,例2、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，H,2,(气)+Br,2,(气) 2HBr(气)，已知加入1mol H,2,和2molBr,2,时，达到平衡后生成amolHBr(见下表已知项)，在相同条件下，且保持平衡时各组分的百分含量不变，对下列编号（1）（3）的状态，填写表中空白：,2a,0,0.5,2(n-2m),(n-m)a,例3、在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：,2A(气)+B(气) xC(气),达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为（ ）,A、1 B、2 C、3 D、4,B C,2、,恒温、恒压,条件下的等效平衡,特点：,两次平衡时各组分百分含量、 c 相同，n同比例变化,判断方法：,若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比相同即“相当”，则两平衡等效。,也为“等比例平衡”,例4、,温度压强不变时，将1molN,2,和4molH,2,充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中，发生N,2,(g)3H,2,(g) 2NH,3,(g)，达到化学平衡后生成a mol的NH,3,，在相同温度和压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变，填表：,1.5a,0,0.5,2(n-4m),(n-3m)a,ABD,例5、在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应：,达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为a% 。,维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是1.2mol/L（或C的体积分数仍是a%）的是（ ）,A、3mol C+1mol D,B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D,C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C,D、4mol A+2mol B,总结,等效平衡的条件,对：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),恒温恒容：相同起始物质的,物质的量,相等,恒温恒压：相同起始物质的,物质的量之比,相等,1、如果m+n,p+q,2、如果m+n,=,p+q,相同起始物质的,物质的量之比,相等,等效平衡问题,恒温恒容与恒温恒压都一样,2、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),若开始时放入,1molA,和,1molB,，到达平衡后，生成amolC，这时,A,的物质的量为,_mol,。,若开始时放入3,molA,和3,molB,，到达平衡后，生成C的物质的量为,_,mol。,若开始时放入x,molA,、2,molB,和,1molC,，到达平衡后，,A,和,C,的物质的量分别是ymol和3amol，则x,_mol,，y,_ _,mol。平衡时，,B,的物质的量,_(,选填一个编号,),。,(,A,),大于2mol,(,B,),等于2mol,(,C,),小于2mol,(,D,),以上都有可能,做出此判断的理由是_,若在的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，,C,的物质的量分数是,_,。,1-a,3a,2,3(1-a),D,达到平衡的过程中反应的方向不能确定。,a/(2-a),3、在一定温度下，将2mol N,2,和6mol H,2,充入固定容积的密闭容器中，发生 N,2,(g)3H,2,(g) 2NH,3,(g)，达到化学平衡后，若保持温度不变，令a、b、c分别为N,2,、H,2,、NH,3,的物质的量，重新建立平衡，混合物中个物质的量仍和上述平衡相同，填空,、若a=0，b=0，则c=,、若a=1， c =2，则 b =,、若a、 b 、 c取值必须满足的一般条件为（用两个式子表示，一个只含a和c，一个只含b和c,、,4,3,a+c/2 = 2,b+3c/2 = 6,1.在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应：,2A(气) + B(气) 3C(气) + D(气),达到平衡时，C的浓度为Wmol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为Wmol/L的是（ ）,A. 4molA+2molB,B. 2molA+1molB+3molC+1molD,C. 3molC+1molD+1molB,D. 3molC+1molD,D,练习,2、在固定体积的密闭容器内，加入2mol A、1mol B，发生反应：,A(g)+B(g) 2C(g)达 到平衡时，C的质量分数为W。在相同(T、V)条件下，按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W的是,A.2mol C,B.3mol C,C.4mol A、2mol B,D.1mol A、2mol C,CD,3、 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),若开始时放入,1molA,和,1molB,，到达平衡后，生成amolC，这时,A,的物质的量为,_mol,。,若开始时放入3,molA,和3,molB,，到达平衡后，生成C的物质的量为,_,mol。,1-a,3a,探究一,恒温恒容条件下等效平衡的条件,1 、反应前后,气体分子数不变,的可逆反应,也就是,n(g)=0,的可逆反应,若起始(,mol),：,2 2 0,起始(,mol)： 1 1 0,平衡时(,mol)： x y z,平衡时体积分数,：,a% b% c%,H,2,(g),+ I,2,(g),2HI,(g),开始,1mol H,2,1mol I,2,平衡状态,H,2,a%,I,2,b%,HI c%,1mol H,2,1mol I,2,1mol H,2,1mol I,2,H,2,a%,I,2,b%,HI c%,H,2,a%,I,2,b%,HI c%,H,2,a%,I,2,b%,HI c%,平衡状态,H,2,a%,I,2,b%,HI c%,1、恒温恒容下，,n(g)=0按倍数加料形成等效平衡,开始,2mol H,2,2mol I,2,H,2,(g) + I,2,(g) 2HI(g),起始(,mol)： 1 1 0,平衡时(,mol)： x y z,平衡时体积分数,：,a% b% c%,若起始(,mol),：,2 2 0,若起始(,mol),：,0 0 4,催化剂,加热,相当于:,2 2 0,探究一,1、反应前后气体计量数之和相等,（n(g)=0）,的可逆反应的等效平衡的条件,相同物质的起始,物质的量之比,相等,。,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（反应物一边或生成物一边），如果各反应物或生成物的_相等，则是等效平衡。,判断方法,物质的量之比,恒温恒容条件下等效平衡的条件,请总结恒温恒容条件下（,n(g)=0）,等效平衡的条件。,探究二,恒温恒容条件下等效平衡的条件,2、反应前后,气体分子数发生变化,的可逆反应,也就是,n(g)0,的可逆反应,起始(mol),： 2 1 0,平衡时(mol),：x y z,平衡时体积分数,：,a% b% c%,2SO,2,+ O,2,2SO,3,2mol SO,2,1mol O,2,开始,SO,2,a%,O,2,b%,SO,3,c%,平衡状态,若起始(,mol),：,4 2 0,2mol SO,2,1mol O,2,2mol SO,2,1mol O,2,SO,2,a%,O,2,b%,SO,3,c%,2、恒温恒容下，,SO,2,a%,O,2,b%,SO,3,c%,SO,2,a%,O,2,b%,SO,3,c%,加压,n(g)0不等效加料建立不等效平衡,（此为放缩法）,4mol SO,2,2mol O,2,开始,SO,2,a%,O,2,c%,平衡状态,探究二,1、反应前后气体计量数之和不等,（ n(g)0,）,的可逆反应的等效平衡的条件,相同物质的起始,物质的量,相等,。,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（反应物一边或生成物一边），如果各反应物或生成物的_相等，则是等效平衡。,判断方法,物质的量,恒温恒容条件下等效平衡的条件,请总结恒温恒容条件下（,n(g)0,）,等效平衡的条件。,探究三,恒温恒压条件下等效平衡的条件,2SO,2,+ O,2,2SO,3,起始(,mol) ： 2 1 0,平衡(,mol) ：x y z,平衡时体积分数,：,a% b% c%,开始,SO,2,a%,O,2,b%,SO,3,c%,平衡状态,2mol SO,2,1mol O,2,若起始(,mol),：,4 2 0,2mol SO,2,1mol O,2,2mol SO,2,1mol O,2,SO,2,a%,O,2,b%,SO,3,c%,SO,2,a%,O,2,b%,SO,3,c%,4mol SO,2,2mol O,2,SO,2,a%,O,2,b%,SO,3,c%,3、恒温恒压下，,按倍数加料形成相似平衡,探究三,3、,恒温恒压,条件下等效平衡的条件,相同物质的起始,物质的量之比,相等,恒温恒压条件下等效平衡的条件,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（反应物一边或生成物一边），如果各反应物或生成物的_相等，则是等效平衡。,判断方法,物质的量之比,请总结恒温恒压条件下,的可逆反应,等效平衡的条件。,小结,等效平衡问题,总结,等效平衡的条件,对：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),恒温恒容：相同起始物质的,物质的量,相等,恒温恒压：相同起始物质的,物质的量之比,相等,1、如果m+n,p+q,2、如果m+n,=,p+q,相同起始物质的,物质的量之比,相等,等效平衡问题,恒温恒容与恒温恒压都一样,2a,0,0.5,例题1,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： H,2,（g）+Br,2,（g） 2HBr（g）；已知加入1mol H,2,和2mol Br,2,时，达到平衡后生成a mol HBr（见下表已知项）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变。填写表中空白：,恒温恒容,在固定体积的密闭容器内，加入2mol A、1mol B，发生反应：,A(g)+B(g) 2C(g)达 到平衡时，C的质量分数为W%。在相同(T、V)条件下，按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W%的是,A.2mol C,B.3mol C,C.4mol A、2mol B,D.1mol A、2mol C,CD,应用一,恒温恒容,例题2,在一定温度下，把,2 mol SO,2,和,1 mol O,2,通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：,2SO,2,O,2,2SO,3,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,SO,2,、,O,2,和,SO,3,的物质的量（,mol,）。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,，则,c=_,。,（,2,）若,a=0.5,，则,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,）：,_，,_。,2,0.25,1.5,a+c=2,2b+c=2,恒温恒容,有一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB发生反应，2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)达到平衡时，C的浓度为Wmol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列四种方法改变起始物质，达平衡时C的浓度仍为Wmol/L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)molB,2molA,+(1+1)molB,2molA+1molB,(1+1)molA+,(0.5+0.5)molB,DE,应用二,恒温恒容,在一个盛有催化剂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,2,+3H,2,2NH,3,。已知加入1molN,2,和4mol H,2,时，达到平衡后生成amolNH,3,。在恒温恒压下欲保持平衡时各组分的体积分数不变。填写下列空白：,（恒温恒压）,例题3,2g-8m,(g-3m)a,0,0.5,1.5a,1-a,1-a,3(1-a),3(1-a),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)，请填写下表空白。,2,（3）y,mol。x_(选填一个编号)。 (A)大于2mol (B)等于2mol (C)小于2mol (D) 以上都有可能,做出此判断的理由是,。,（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是_。,a/(2-a),达到平衡的过程中反应的方向不能确定,D,3(1-a),应用三,恒温、恒压,BD,练习1,END,恒温恒容,将2.0 mol SO,2,气体和2.0 mol SO,3,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：,2SO,2,(g)O,2,(g) 2SO,3,(g)，达到平衡时SO,3,为,n mol。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SO,3,等于n mol的是( )A. 1.6 mol SO,2,0.3 mol O,2,0.4 mol SO,3,B. 4.0 mol SO,2,1.0 mol O,2,C. 2.0 mol SO,2,1.0 mol O,2,2.0 mol SO,3,D. 3.0 mol SO,2,0.5 mol O,2,1.0 mol SO,3,在一恒容的容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应2 A(g) + B(g),x,C(g)，达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器中的容积和温度不变，按起始物质的量：,A为0.6 mol，B为0.3 mol，C为1.4 mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则,x,的值为 （ ）,A只能为2,B只能为3,C可能是2，也可能是3,D无法确定,C,练习2,END,恒温恒容,CD,练习3,在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB，发生如下反应：,3A（g）+2B（g） xC（g）+yD(g）,达到平衡时，C的体积分数为m%。若维持温度压强不变，将0.6LA 、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则X,Y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,END,恒温恒压,N,2,+ 3H,2,2NH,3,m g,x,x,=,2g-8m,m+,x/2,m + (,2g-8m)/2=g-3m,=,起始量（mol）：,变化量（mol）：,m+x/2,g+3x/2,0,:,(m+,x/2),(g,+3x/2),=,1:4,则有：,解得：,得到平衡时NH,3,的浓度为(g-3m)a,又依：,例题3,恒温恒容,条件下,1、对于,反应前后气体分子数,不变,的可逆反应,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,物质的量之比,与原平衡相同，则二平衡等效,。,2、对于,反应前后气体分子数发生,变化,的可逆反应,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,物质的量,与原平衡相同，则二平衡等效。,