資源簡介

(共24張PPT)
同學們，它們之間存在哪些等量關系？
全等三角形
相似三角形
思考與討論
恒溫恒容：
2SO2+ O2 2SO3
起始c(mol/L) 2 1 0
平衡c(mol/L) 0.8 0.4 1.2
2SO2+ O2 2SO3
0 0 2
0.8 0.4 1.2
轉(zhuǎn)化c(mol/L) 1.2 0.6 1.2
0.8 0.4 0.8
一定條件下，一個可逆反應無論從正反應開始，還是從逆反應開始，還是正、逆同時進行，均能達到化學平衡狀態(tài)。
以上兩個平衡，有什么異同？
若起始投入量“相當”，則能達到相同的化學平衡狀態(tài)
結(jié)論：（化學平衡狀態(tài)的建立與途徑無關，與物質(zhì)的投入量有關）
第二章 化學反應速率與化學平衡
第二節(jié) 化學平衡
專題：等效平衡
一、什么是等效平衡
對同一個可逆反應，在相同的條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，
以不同投料方式（即從正反應、逆反應或中間狀態(tài)開始）開始反應，在達到平衡時，相同組分（同種物質(zhì)）在反應混合物中的百分含量（如體積分數(shù)，物質(zhì)的量分數(shù)，質(zhì)量分數(shù)）相等，
這樣的化學平衡互稱為等效平衡。
若各物質(zhì)的量也相同,則稱為全同等效。
①恒T恒V，②恒T恒P
二、等效平衡的建成條件
【探究1】：恒溫恒容下，發(fā)生反應：
2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)，Δn(g)≠0
2molSO2
1molO2
A
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
平衡狀態(tài)1
2mol SO3
B
1molSO2
0.5molO2
1molSO3
C
計算依據(jù)：
物質(zhì)的量變化量之比
=方程式計量數(shù)之比
？
？
數(shù)據(jù)處理：
一邊倒（極限轉(zhuǎn)化）
二、等效平衡的建成條件
結(jié)論一：
恒溫恒容下，對于氣態(tài)物質(zhì)反應前后分子數(shù)變化（ Δn(g)≠0 ）的可逆反應，不同投料方式按照“一邊倒”換算成同一邊物質(zhì)，對應物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，則平衡等效。
此時為全同等效，平衡時各組分的n、c、百分含量均相同
練習：在一個1L的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生下述反應：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),達到平衡時，C的體積分數(shù)為a％，維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達到平衡后，C的體積分數(shù)也為a％的是( )(雙選)
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
AB
(等量才等效)
【探究】：恒溫恒容下，等容
2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)，ΔH=-QKJ/mol
容器甲
2mol SO2
1mol O2
100℃、1L
相同平衡
容器乙
100℃、1L
平衡時各組分的濃度相同，轉(zhuǎn)化率相同，放出的熱量相同。
2mol SO2
1mol O2
容器丙
2mol
SO3
各組分的濃度相同，
轉(zhuǎn)化率之和=1，
熱量之和=Q。
100℃、1L
相同平衡
相同平衡
容器丁
1mol SO2
0.5molO2
1mol SO2
各組分的濃度相同。
100℃、1L
二、等效平衡的建成條件
【探究2】：恒溫恒容下，發(fā)生反應：
2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)，Δn(g)≠0
2molSO2
1molO2
A
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
平衡狀態(tài)1
4mol SO2
2mol O2
B
2mol SO2
1mol O2
2mol SO2
1mol O2
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
加壓
SO2 O2 SO3 >c%
平衡狀態(tài)2
非等效平衡
平衡右移
【探究3】：恒溫恒容下，發(fā)生反應：
二、等效平衡的建成條件
H2(g)+ I2(g) 2HI(g)，Δn(g)＝0
1molH2
1molI2
A
H2 a%
I2 b%
HIc%
平衡狀態(tài)1
2mol HI
B
？
0.5molH2
0.5molI2
1molHI
C
？
數(shù)據(jù)處理：
一邊倒（極限轉(zhuǎn)化）
【探究】：恒溫恒容下，發(fā)生反應：
H2(g)+ I2(g) 2HI(g)，ΔH=-QKJ/mol
容器甲
1molH2
1molI2
100℃、1L
相同平衡
容器乙
2mol
HI
各組分的濃度相同，轉(zhuǎn)化率之和=1，放出的熱量之和=Q。
100℃、1L
二、等效平衡的建成條件
【探究4】：恒溫恒容下，發(fā)生反應：
H2(g)+ I2(g) 2HI(g)，Δn(g)＝0
1molH2
1molI2
A
H2 a%
I2 b%
HI c%
平衡狀態(tài)1
2mol H2
2mol I2
B
1mol H2
1mol O2
1mol H2
1mol O2
H2 a%
I2 b%
HI c%
H2 a%
I2 b%
HI c%
H2 a%
I2 b%
HI c%
等效平衡
加壓
H2 a%
I2 b%
HI c%
平衡狀態(tài)2
平衡不移動
二、等效平衡的建成條件
結(jié)論二：
恒溫恒容下，對于氣態(tài)物質(zhì)反應前后分子數(shù)不變（ Δn(g)＝0 ）的可逆反應，不同投料方式按照“一邊倒”換算成同一邊物質(zhì)，對應物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相等，則平衡等效。(等比例就等效)
此時為等比等效，平衡時各組分的百分含量相同，n、c同比例變化
練習：在固定體積的密閉容器內(nèi)，加入2molA和1molB，發(fā)生下述反應：A(g)+B(g) 2C(g),達到平衡時，C的質(zhì)量分數(shù)為ω，在溫度和容積相同的條件下，按下列情況充入物質(zhì)，達到平衡后時C的質(zhì)量分數(shù)仍為ω的是( )(雙選)
A. 2mol C B.3mol C
C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol C
CD
【探究】：恒溫恒容下，發(fā)生反應：
H2(g)+ I2(g) 2HI(g)，ΔH=-QKJ/mol
容器甲
1mol H2
1mol I2
100℃、1L
相似平衡
容器X
1mol H2
1mol I2
100℃、1L
1mol H2
1mol I2
100℃、1L
相似平衡
容器乙
2mol H2
2mol I2
100℃、1L
各組分的濃度乙=2甲，轉(zhuǎn)化率相同，放出的熱量乙=2甲。
二、等效平衡的建成條件
【探究5】：恒溫恒壓下，發(fā)生反應：
2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)，Δn(g)≠0
2molSO2
1molO2
A
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
平衡狀態(tài)1
4mol SO2
2mol O2
B
2mol SO2
1mol O2
2mol SO2
1mol O2
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
恒壓
SO2 a%
O2 b%
SO3 c%
平衡狀態(tài)2
等效平衡
壓強不變，平衡不移動
二、等效平衡的建成條件
結(jié)論三：
恒溫恒壓下，可逆反應按不同投料方式按照“一邊倒”換算成同一邊物質(zhì)，對應物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相等，則平衡等效。
(等比例就等效)
此時為等比等效，平衡時各組分的百分含量相同，n、c同比例變化
練習：在恒溫、恒壓條件下，向可變?nèi)莘e的密閉容器中充入3LA和2LB，
發(fā)生如下反應：3A(g)+2B(g) xC(g) )+yD(g),達到平衡時，C的體積分數(shù)為m％，現(xiàn)將0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作為起始物質(zhì)充入密閉容器中，達到平衡后時C的質(zhì)量分數(shù)仍為m％，則x、y的值分別為( )(雙選)
A. x=3 y=1 B. x=4 y=1
C. x=5 y=1 D. x=10 y=2
CD
【探究】：恒溫恒壓下，反應：
2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)，ΔH=-QKJ/mol
容器甲
100℃、aL
相似平衡
容器乙
100℃、aL
100℃、aL
各組分的濃度相同，轉(zhuǎn)化率相同，熱量乙=2甲。
2mol SO2
1mol O2
2mol SO2
1mol O2
2mol SO2
1mol O2
條件 等效條件 結(jié)果
恒 溫 恒 容 (△n(g)≠0)
(△n(g)=0)
恒溫恒壓
兩次平衡時各組分百分量、n、c均相同
兩次平衡時各組分百分量相同，n、c同比例變化
兩次平衡時各組分百分量、
c相同、n同比例變化
投料換算成相同物質(zhì)表示時量相同
投料換算成相同物質(zhì)表示時等比例
投料換算成相同物質(zhì)表示時等比例
二、等效平衡的建成條件
三、等效平衡的應用
分析的步驟
1.看反應的條件（同溫同容/同溫同壓）
2.看反應前后氣體體積變化
3.結(jié)合規(guī)律判斷平衡是否等效。
應用
1.設計不同的途徑構(gòu)建等效平衡
2.判斷平衡移動的方向
3.判斷轉(zhuǎn)化率(百分含量、濃度)大小
三、等效平衡的應用
練習1：在一定溫度下，把2mol SO2和1mol O2放入一個固定容積的密閉容器中發(fā)生反應：2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)。當反映進行到一定程度時，反應混合物處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)保持溫度不變，令a、b、c取不同的數(shù)值，且在達到平衡時反應混合物中三種氣體的體積分數(shù)與上述平衡完全相同。則：
（1）當a=0，b=0時，則c= 。
（2）當a=0.5時，則b= ，c= 。
（3）a、b、c取值必須滿足的一般條件是（請用兩個方程式表示，
其中一個只含a和c，另一個只含b和c）： ， 。
注意：a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量
2
0.25
1.5
a+c=2
2b+c=2
練習2：某溫度下，在一容積可變的容器中，反應2A(g)＋B(g) 2C(g)
達到平衡時，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4 mol、2 mol和4 mol，
保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，
可使平衡右移的是（ ）
A、均減半 B、均加倍 C、均增加1 mol D、均減少1 mol
C
三、等效平衡的應用
均加倍或均減半時，都滿足n(A):n(B):n(C)=2:1:2，
與原平衡等效，平衡不移動。
4mol A
2mol B
4mol C
2mol A
1mol B
2mol C
均加1mol，可認為是在加入1mol A、0.5mol B、1mol C的基礎上，再加0.5mol B
方法：先建立等效平衡，再判斷平衡移動
均減1mol，可認為是A、C均減少1mol，B減少0.5mol，平衡不移動，B減少1mol，相當于在原平衡的基礎上減少0.5mol B，則平衡逆向移動。
三、等效平衡的應用
練習2：可逆反應A(g)+B(g) 2C(g)在固定容積的密閉容器中進行。
如果在容器中加入1molA和1molB，在一定溫度下達到平衡時，
C的體積分數(shù)為m％。若反應是從1molC開始的，在相同條件下達到平衡時，C的體積分數(shù)為n％。則n與m的大小關系為：n m(填“＞”“＜”或“＝”)
=
1mol C與0.5mol A和0.5mol B達到的平衡是等效的。
三、等效平衡的應用
練習4：等量的反應物在兩個容積相等的容器中發(fā)生：
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，并達到平衡。在這過程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強不變，若甲容器中NH3的百分含量p%，則乙容器中NH3的百分含量(　　)
A．等于p% B．大于p% C．小于p% D．無法判斷
B
先假定甲、乙的體積都不變，達到平衡后兩容器中的平衡時全等效平衡，NH3的百分含量相等。
而實際上乙容器的壓強不變，可逆反應是向氣體體積減小的方向建立平衡，因此達平衡后，欲保持乙的壓強不變，就需要縮小乙容器的體積。
因此乙相對于甲，相當于甲平衡后，縮小容器體積加壓，平衡向氣體體積減小的方向移動。若甲容器中NH3的百分含量為P%，則乙的NH3的百分含量將大于甲，大于p%
三、等效平衡的應用
練習5：在容積不變的密閉容器中加入1molN2O4,在一定條件下達到平衡：N2O4(g) 2NO2(g)，測得N2O4的轉(zhuǎn)化率為a％，在其他條件不變時再充入1molN2O4，待達到新平衡時測得N2O4的轉(zhuǎn)化率為b％，試確定a和b的大小關系。
a＞b
利用等效平衡做中間模型
第一次
容積：V
投料：1molN2O4
第二次
容積：V
投料：2molN2O4
與第一次等效
壓縮體積
增大壓強

展開更多......

收起↑