bjj等效平衡PPT教学课件

1、第1页/共37页正向建立正向建立 逆向建立逆向建立从中间某状态建立从中间某状态建立分批加入反应物分批加入反应物第2页/共37页 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、质量分数）均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。一、等效平衡的含义一、等效平衡的含义第3页/共37页 无论平衡从哪个方向建立，在判断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时都可根据题给条件和反应计量系数把把生成物全部推算为反应物或把反应物全生成物全部推算为反应物或把反应物全部推算成生成物部推算成生成物再与原平衡加入的物质再与原平衡

2、加入的物质的量相比较，的量相比较，若物质的量若物质的量“相当相当”，则，则为等效平衡为等效平衡.等效平衡的解法等效平衡的解法 极值转换法极值转换法（一边倒）（一边倒） 第4页/共37页等效平衡的三规律: :mA（气）+nB（气） pC（气）+qD(气） 在恒温恒容的体系中，在恒温恒容的体系中，对对 可逆反应，改变起始加入物质的物可逆反应，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质的量，若通过化学计量数之比折算成同一侧物质的同一侧物质的物质的量相同物质的量相同，则达平衡，则达平衡等效。等效。规律一：第5页/共37页例一在一定温度下，把2molSO2 和1mo1O2通入一个一定容积的

3、密闭容器里，发生如下反应：2SO2 +O2 2 SO3 ，一段时间后达到化学平衡状态。现保持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2 、O2和SO3的物质的量(mol)。如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体积分数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= 和 C= 。 (3)a、b、c必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)： 、 。第6页/共37页2SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2

4、 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态（恒温恒容）（恒温恒容）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，达到平衡时，到平衡时，C的浓度为的浓度为cmol/L，若维持容器的容积，若维持容器的容积和温度不变，按下列和温度不变，按下列4

5、种配比作为起始物质，达到种配比作为起始物质，达到平衡时，平衡时，C的浓度仍为的浓度仍为cmol/L的是（的是（ ）。）。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页在恒温恒容的体系中，在恒温恒容的体系中，对对 =可逆反应，改变起始加可逆反应，改变起始加入物质的物质的量，若通过化入物质的物质的量，若通过化学计量数之比折算成同一侧物学计量数之比折算成同一侧物质的质的物质的量物质的量之比之比相同相同，则达，

6、则达平衡等效。平衡等效。规律二：第9页/共37页H2 + I2 2HI 1mol H2 1molI2开始开始H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态（恒温恒容）（恒温恒容）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 下列反应下列反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)。恒温恒容恒温恒容时时分别从两条途径建立平衡：分别从两条途径建立平衡：、A和

7、和B的起始浓度均的起始浓度均为为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。下列叙述正确的是。下列叙述正确的是A、和和两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同分数相同B、和和两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同分数不同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 在一个固定体积

8、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1 mol H2和2 mol Br2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（1）（3）的状态，填写表中的空白。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mA（气）+nB（气） pC（气）+qD

9、(气）在恒温恒压的体系中，对 可逆反应，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之比相同，则达平衡等效。规律三：规律三：第13页/共37页2SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态（恒温恒压）（恒温恒压）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/

10、共37页4mol SO2 2mol O2 2mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2开始开始恒温恒压SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%第15页/共37页1mol H2 1mol I2开始开始恒温恒压H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态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

11、前后气体体积发生变化的反应来说：、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说：B、对于反应前后气体体积没有变化的反应来说：对于反应前后气体体积没有变化的反应来说：（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）下等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料成比例。等效转化后，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页恒温恒压恒温恒压呢？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

12、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的含量仍为的含量仍为 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

13、入1molA和和1molB，达到平衡后，生成，达到平衡后，生成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，到达平衡后，到达平衡后，C 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n(A)=1n(B)=1等温（T）等压（p）n(A)=1-an(B)=1-an(

14、C)=a起始平衡n(A)=3n(B)=3n(A)=3-3an(B)=3-3an(C)=3a等温（T）等压（p）起始平衡A ( g ) + B ( g ) C(g)第20页/共37页练习3 在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡： H2(g)+I2(g) 2HI(g) 已知H2和I2的起始浓度均为0.10 molL1时，达平衡时HI的浓度为0.16 molL1。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 molL1，则平衡时HI的浓度（molL1）是 A. 0.16 B. 0.08 C. 0.32 D. 0.02（C）第21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

15、盛有1molPCl5，加热，加热到到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，所占体积分数为，所占体积分数为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 若是恒温恒压呢？（若是恒温恒压呢？（ ）B若是反应若是反应2HI H2+ I2 呢？呢

16、？第22页/共37页将将1mol SO1mol SO2和和1mol O1mol O2通入密闭容器中，在一定条通入密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡，平衡体系中有件下反应达到平衡，平衡体系中有SOSO3 0.3mol 0.3mol，此时若移走此时若移走0.5mol O0.5mol O2和和0.5 mol SO0.5 mol SO2，则反应达，则反应达到新平衡时到新平衡时SOSO3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.

17、3mol 0.3mol 练习练习5C第23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） 2C2C（g g）达到平衡时，）达到平衡时，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 4 molmol。保持温度和压强不变，对平衡混合物。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（移的是（ ） 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 mo

18、l 1 mol 练习练习6：C第24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，N2(气)+3H2(气) 2NH3(气)，已知加入1mol N2和4molH2时，达到平衡后生成amolNH3，在相同条件下，且保持平衡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7：第25页/共37页练习8、如图所示，向A中充入1mol X和lmo1 Y，向B中充入2mol X和2mol Y，起始Va=Vb=a L，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应：X(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g)； H 0，达

19、到平衡时，VA=1.2aL。则： (2)A容器中容器中X的转的转化率为化率为_，且且A容器中容器中X的转化率的转化率_B容器容器中中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大于第26页/共37页(3)打开打开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8：如图所示，向A中充入1mol X和lmo1 Y，向B中充入2mol X和2mol Y，起始Va=Vb=a L，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应：X(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g)； H 0，达到平衡时，

20、VA=1.2aL。则： 第27页/共37页ABX(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g)； H 0，起始： 1molX，1molY2molX，2molY平衡：AB3.6aL (3)打开K一段时间达到新平衡时，A的体积为_(连通管中气体体积不计) 。2.6aL第28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，发生下述反应：生下述反应： 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不变，按下列配比作为起始物）维持

21、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，质，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（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，达到平衡后，达到平衡后，C的体积分数仍是的体积分数仍是a% 的是（的是（ ）A、3

22、mol 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，达到平衡后，达到平衡后，C的浓度仍是的浓度仍是1.2mol/L（或（或C的体积分数仍是的体积分数仍是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

23、、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 练习10:在一个固定体积的密闭容器中，向容器中充入2 mol A和1 mol B，发生如下反应： 2A(g) + B(g) 3C(g) + D(s)，反应达到平衡时C的浓度为1.2 mol/L。 若使容器温度升高，平衡时混合气体的平均摩尔质量减小，则正反应为_（填“吸热”或“放热”）反应。 若维持容器体积和温度不变，按下列方法加入起始物质，达到平衡时C的浓度仍为1.2 mol/L的是_（用序号填空） 4 mol A+2 mo

24、l B 3mol C+1 mol D+l mol B 3 mol C+2 mol D 1.6 mol A+0.8 mol B+0.3 mol C 某温度下，向容器中加入3 mol C和0.8 mo1 D，反应达到平衡时C的浓度仍为1.2 mol/L，则容器的容积V应大于_L，小于_L。第31页/共37页 练习11. 在2L的密闭容器中，加入2mol A和1mol B，发生下述反应：2A(g)+B(g) 2C(g)+D(s)达到平衡时，C的浓度为0.4molL1 温度不变，若缩小容器的体积，则平衡_移动（填正向、逆向或不） 维持容器的温度和体积不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓

25、度仍是0.4molL1的是_。 A4molA+2molB B2molC+1molD C2molA+1molB+2molC+1molD D1molA+0.5molB+1molC+0.2molD 若维持容器的体积和温度不变，按不同配比加入起始物质，达到平衡时，C的浓度仍是0.4molL1。 反应从逆反应方向开始，则D的起始物质的量应满足的条件是_； 若加入0.2molA和0.1molB，则C和D起始物质的量分别应满足_、 。第32页/共37页 练习12.在423K时向体积相等的容器A,B,C中分别充入a mol HI b molHI cmol 1:1的H2和I2 混合气,若ab=c分别达平衡时,下列说法正确的是A.从反应开始达平衡时平衡所需的时间TaTb=TcB.平衡时I2的百分含量:A%=B%=C%C.平衡时,c(I2)A=c(I2)B=c(I2)CD.平衡时的压强:PAPB=PC第33页/共37页2体积体积N26体积体积H2大气大气练习13在一定温度下，把2 2体积N N2 2和6 6体积H H2 2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：N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3（放热），若达到平衡后，测得混合气体的体积为7 7体积。据此回答下列问题：（1 1）保持上述反应温度不变，设a a、b