化学选修四《等效平衡》(课堂PPT)

1、1第三节第三节 化学平衡化学平衡等效平衡等效平衡2起始起始C(mol/L) 2 1 0平衡平衡C(mol/L) 0.8 0.4 1.2 例：例： 2SO2+ O2 2SO3 2SO2+ O2 2SO3 0 0 2 0.8 0.4 1.2以上两个平衡，有什么异同？以上两个平衡，有什么异同？3等效平衡定义等效平衡定义 在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），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，质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质同种物质的百分含量相同，的百分含量相同，这样的平衡称这样的平衡称互称

2、互称为等效为等效平衡。平衡。4概念的理解：概念的理解：（1）相同的条件：通常指：同）相同的条件：通常指：同T同同V，同，同T同同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）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、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。浓度可能不同。（3）建立平衡）建立平衡 状态的途径：状态的途径：可加入反应物，从正反应方向开始可加入反应物，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、逆反也可从加入反应物

3、和生成物，从正、逆反应方向同时开始应方向同时开始5等效平衡的分类和判断方法等效平衡的分类和判断方法1 1、恒温、恒容恒温、恒容条件下的等效平衡条件下的等效平衡 判断方法：判断方法：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的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物质的物质的量与原平衡初始物质的物质的量相同量相同即即“相当相当” ，则两平衡等效。，则两平衡等效。（1 1）对于反应前后气体计量数不等的可逆反应）对于反应前后气体计量数不等的可逆反应特点：特点：两次平衡时各组分百分含量、两次平衡

4、时各组分百分含量、n n、c c均相同均相同“一边倒原则一边倒原则”“全等平衡全等平衡”6投料投料1(mol)2SO2(g) + O2(g) 2SO3 (g) 2 1 0恒温恒容恒温恒容时，在时，在1L的密闭容器中的密闭容器中投料投料2(mol) 0 0 2投料投料3(mol) 1 0.5 1投料投料4(mol) 2 1 2投料投料5(mol) 1 1 1X XX X7例例1、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： 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

5、持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始）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，物质，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+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B2A（气）B（气） 3C（气）D（气）A、B8（2）恒温恒容下，对于反应前后气体计量数相等的可逆）恒温恒容下，对于反应前后气体计量数相等的可逆反应反应特点：特点：两次平衡时各组分百分含量相同，两次平衡时各组分百分含量相同，n、c同同比例

6、变化比例变化判断方法：判断方法：只要反应物（或生成物）的物质的量的比与只要反应物（或生成物）的物质的量的比与原平衡初始物质相同即原平衡初始物质相同即“相当相当”，则两平衡，则两平衡等效。等效。“一边倒原则一边倒原则”“等比例平衡等比例平衡”9例例2、在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，、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，进行以下反应，H2(气气)+Br2(气气) 2HBr(气气)，已知加，已知加入入1mol H2和和2molBr2时，达到平衡后生成时，达到平衡后生成amolHBr(见见下表已知项下表已知项)，在相同条件下，且保持平衡时各组分的，在相同条件下，且保持平

7、衡时各组分的百分含量不变，对下列编号（百分含量不变，对下列编号（1）（）（3）的状态，填）的状态，填写表中空白：写表中空白：2a00.52(n-2m)(n-m)a10例例3、在一固定容积的密闭容器中充入、在一固定容积的密闭容器中充入2molA和和1molB，发生反应：，发生反应：2A(气气)+B(气气) xC(气气),达到平衡后，达到平衡后，C的体积分数为的体积分数为W%。若维持容器体积和温。若维持容器体积和温度不变，按度不变，按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为起始物质，达到平衡后，为起始物质，达到平衡后，C的体积分数的体积分数仍为仍为W%，则，则x值为（值为（ ） A、1

8、B、2 C、3 D、4B C112、恒温、恒压恒温、恒压条件下的等效平衡条件下的等效平衡 特点：特点：两次平衡时各组分百分含量、两次平衡时各组分百分含量、 c 相同，相同，n同同比例变化比例变化判断方法：判断方法：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的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物质的物质的量之比相同即“相当相当”，则两，则两平衡等效。平衡等效。也为也为“等比例平衡等比例平衡”12例例4、温度压强不变时，将、温度压强不变时，将1molN2和和4molH2充入一充入一个装有催化剂容积可变

9、的密闭容器中，发生个装有催化剂容积可变的密闭容器中，发生N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡后生成，达到化学平衡后生成a mol的的NH3，在相同温度和压强下，保持平衡时各组分的，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：体积分数不变，填表：1.5a00.52(n-4m)(n-3m)a13ABD例例5、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 ，发生下述反应：发生下述反应： 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% 。维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物维持容器

10、的压强和温度不变，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（或（或C的体积的体积分数仍是分数仍是a%）的是（）的是（ ）A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B2A（气）B（气） 3C（气）D（气）14总结总结等效平衡的条件等效平衡的条件 对：对：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)恒温恒容：相同起始物质的恒温恒容：相同起始物质的物质的量物质的量相等相等恒温恒压：相同起始物质的恒温恒压：相同

11、起始物质的物质的量之比物质的量之比相等相等1 1、如果、如果m+nm+n p+q p+q 2 2、如果、如果m+n m+n = = p+q p+q相同起始物质的相同起始物质的物质的量之比物质的量之比相等相等等效平衡问题等效平衡问题恒温恒容恒温恒容与恒温恒与恒温恒压都一样压都一样152 2、恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：、恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应： A(g)A(g)B(g) C(g)B(g) C(g) 若开始时放入若开始时放入1molA和和1molB，到达平衡后，生成，到达平衡后，生成amolCamolC，这时这时A的物质的量为的物质的量为_mol。

12、若开始时放入若开始时放入3 3molA和和3 3molB，到达平衡后，生成，到达平衡后，生成C C的物的物质的量为质的量为_molmol。 若开始时放入若开始时放入x xmolA、2 2molB和和1molC，到达平衡后，到达平衡后，A和和C的物质的量分别是的物质的量分别是ymolymol和和3amol3amol，则，则x x_mol，y y_ _ molmol。平衡时，。平衡时，B的物质的量的物质的量_(选填一个编号选填一个编号)。 (A A)大于大于2mol 2mol (B B)等于等于2mol 2mol (C C)小于小于2mol 2mol (D D) 以上都有可能以上都有可能 做出此判

13、断的理由是做出此判断的理由是_若在的平衡混合物中再加入若在的平衡混合物中再加入3molC3molC，待再次到达平衡后，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是的物质的量分数是_。 1-a3a23(1-a)D达到平衡的过程中反应的方向不能确定。达到平衡的过程中反应的方向不能确定。a/(2-a)163、在一定温度下，将、在一定温度下，将2mol N2和和6mol H2充入固定容积充入固定容积的密闭容器中，发生的密闭容器中，发生 N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡后，若保持温度不变，令，达到化学平衡后，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，

14、混的物质的量，重新建立平衡，混合物中个物质的量仍和上述平衡相同，填空合物中个物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（用两个取值必须满足的一般条件为（用两个式子表示，一个只含式子表示，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 = 6171.1.在一个固定体积的密闭容器中，加入在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA2molA和和1molB1molB，发生反应：发生反应： 2A(2A(气气) + B() + B(气气) 3C()

15、3C(气气) + D() + D(气气) ) 达到平衡时，达到平衡时，C C的浓度为的浓度为Wmol/LWmol/L，若维持容器体积和温，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，度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C C的浓度仍为的浓度仍为Wmol/LWmol/L的是（的是（ ） A. 4molA+2molB A. 4molA+2molB B. 2molA+1molB+3molC+1molD B. 2molA+1molB+3molC+1molD C. 3molC+1molD+1molB C. 3molC+1molD+1molB D. 3molC+1molD

16、 D. 3molC+1molDD练习练习182、在固定体积的密闭容器内，加入、在固定体积的密闭容器内，加入2mol A、1mol B，发生反应：，发生反应： A(g)+B(g) 2C(g)达达 到平衡时，到平衡时，C的质量的质量分数为分数为W。在相同。在相同(T、V)条件下，按下列情况充条件下，按下列情况充入物质达到平衡时入物质达到平衡时C的质量分数仍为的质量分数仍为W的是的是 A.2mol C B.3mol C C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol CCD193 3、 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：

17、A(g)A(g)B(g) C(g)B(g) C(g) 若开始时放入若开始时放入1molA和和1molB，到达平衡后，生成，到达平衡后，生成amolCamolC，这时，这时A的物质的量为的物质的量为_mol。 若开始时放入若开始时放入3 3molA和和3 3molB，到达平衡后，生成，到达平衡后，生成C C的物质的量为的物质的量为_molmol。 1-a3a20探究一探究一1 、反应前后、反应前后气体分子数不变气体分子数不变的可逆反应的可逆反应也就是也就是n(g)=0的可逆反应的可逆反应21 若起始若起始(mol) ： 2 2 0 起始起始(mol)： 1 1 0 平衡时平衡时(mol)： x

18、y z平衡时体积分数平衡时体积分数： a% b% c%H2(g) + I2(g) 2HI(g) 开始开始1mol H2 1mol I2平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%1mol H2 1mol I21mol H2 1mol I2H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%1、恒温恒容下，、恒温恒容下， n(g)=0按倍数加料形成等效平衡按倍数加料形成等效平衡开始开始2mol H2 2mol I2 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 起始起始(mol)： 1 1 0 平衡时平衡时(mol

19、)： x y z平衡时体积分数平衡时体积分数： a% b% c%若起始若起始(mol) ： 2 2 0若起始若起始(mol) ： 0 0 4 催化剂 加热 相当于相当于: 2 2 022探究一探究一1、反应前后气体计量数之和相等、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的可逆反应的等效平衡的条件相同物质的起始相同物质的起始物质的量之比物质的量之比相等相等。请总结恒温恒容条件下（请总结恒温恒容条件下（n(g)=0）等效平等效平衡的条件。衡的条件。23探究二探究二2、反应前后、反应前后气体分子数发生变化气体分子数发生变化的可逆反应的可逆反应也就是也就是n(g)0的可逆反

20、应的可逆反应24 起始起始(mol)： 2 1 0平衡时平衡时(mol)：x y z平衡时体积分数平衡时体积分数： a% b% c% 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 若起始若起始(mol) ：4 2 02mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%2、恒温恒容下，、恒温恒容下，SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%加压加压n(g)0不等效加料建立不等效平衡不等效加料建立不等效平衡（此为放缩法）（此为放缩法）4mol SO2

21、2mol O2开始开始SO2 a%O2 c%平衡状态平衡状态25探究二探究二1、反应前后气体计量数之和不等、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的可逆反应的等效平衡的条件相同物质的起始相同物质的起始物质的量物质的量相等相等。请总结恒温恒容条件下（请总结恒温恒容条件下（ n(g)0 ）等效平等效平衡的条件。衡的条件。26探究三探究三272SO2 + O2 2SO3 起始起始(mol) ： 2 1 0平衡平衡(mol) ：x y z平衡时体积分数平衡时体积分数： a% b% c% 开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2mol SO2 1mol

22、 O2若起始若起始(mol)： 4 2 02mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%4mol SO2 2mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%3、恒温恒压下，、恒温恒压下，按倍数加料形成相似平衡按倍数加料形成相似平衡28探究三探究三3、恒温恒压恒温恒压条件下等效平衡的条件条件下等效平衡的条件相同物质的起始相同物质的起始物质的量之比物质的量之比相等相等请总结恒温恒压条件下请总结恒温恒压条件下的可逆反应的可逆反应等效平衡等效平衡的条件。的条件。29小结小结等效平衡问题等效平衡问题30总结总结等效平衡的

23、条件等效平衡的条件 对：对：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)恒温恒容：相同起始物质的恒温恒容：相同起始物质的物质的量物质的量相等相等恒温恒压：相同起始物质的恒温恒压：相同起始物质的物质的量之比物质的量之比相等相等1、如果、如果m+n p+q 2、如果、如果m+n = = p+q相同起始物质的相同起始物质的物质的量之比物质的量之比相等相等等效平衡问题等效平衡问题恒温恒容恒温恒容与恒温恒与恒温恒压都一样压都一样312a00.5例题例题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：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： H2（g）+Br2（g） 2HBr

24、（g）；已知加入）；已知加入1mol H2和和2mol Br2时，时，达到平衡后生成达到平衡后生成a mol HBr（见下表已知项）。在相同条件下，且（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：保持平衡时各组分的体积分数不变。填写表中空白：恒温恒容恒温恒容32 在固定体积的密闭容器内，加入在固定体积的密闭容器内，加入2mol A、1mol B，发生反应：，发生反应： A(g)+B(g) 2C(g)达达 到平衡时，到平衡时，C的质量的质量分数为分数为W%。在相同。在相同(T、V)条件下，按下列情况条件下，按下列情况充入物质达到平衡时充入物质达到平衡时C的质量分

25、数仍为的质量分数仍为W%的是的是 A.2mol C B.3mol C C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol CCD应用一应用一恒温恒容恒温恒容33例题例题2在一定温度下，把在一定温度下，把2 mol SO2和和1 mol O2通入一个一定容积的密通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：闭容器里，发生如下反应： 2SO2O2 2SO3 当此反应进行到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，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，令维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的分别代表初始加入的SO2、O2和和SO

26、3的物质的量（的物质的量（mol）。如果）。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满取不同的数值，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：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）若a=0，b=0，则，则c=_。（2）若）若a=0.5，则，则b=_，c= _。（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表 示，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）：）：_， _。

27、20.251.5a+c=22b+c=2恒温恒容恒温恒容34 有一个固定体积的密闭容器中，加入有一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和和1molB发生反应，发生反应，2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)达到平衡时，达到平衡时，C的浓度为的浓度为Wmol/L，若维持容器体积和温，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，达平衡时度不变，按下列四种方法改变起始物质，达平衡时C的浓的浓度仍为度仍为Wmol/L的是（的是（ ）A4mol A + 2mol BB2mol A + 1mol B + 3mol C + 1mol DC3mol C + 1mol D +1mol B

28、D3mol C + 1mol D E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD (2+2)molA+(1+1)molB2molA+(1+1)molB2molA+1molB(1+1)molA+ (0.5+0.5)molBDE应用二应用二恒温恒容恒温恒容35 在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温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：度和压强，进行以下反应：N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3。已知加入。已知加入1molN1molN2 2和和4mol H4mol H2 2时，达到平衡后生成时，达到平衡后生成amolNH

29、amolNH3 3。在恒温恒压下欲保持平。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：衡时各组分的体积分数不变。填写下列空白：（恒温恒压）（恒温恒压）例题例题32g-8m(g-3m)a00.51.5a361-a1-a3(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恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：反应： A(g)B(g) C(g)，请填写下表空白。，请填写下表空白。2（3）y mol。x_(选填一个编号选填一个编号)。 (A)大于大于2mol (B)等于等于2mol (C)小于小于2mol (D) 以上都有可能以上都有可能做出此判断的理由

30、是做出此判断的理由是 。（4）若在（）若在（3）的平衡混合物中再加入）的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平，待再次到达平衡后，衡后，C的物质的量分数是的物质的量分数是_。 a/(2-a)达到平衡的过程中反应的方向不能确定达到平衡的过程中反应的方向不能确定D3(1-a)应用三应用三恒温、恒压恒温、恒压37BD练习练习1恒温恒容恒温恒容 将将2.0 mol SO2气体和气体和2.0 mol SO3气体混合于固定体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：积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，达到平衡时，达到平衡时SO3为为n mol。在

31、相同温度下，分别按下列配比在相同密闭容。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，平衡时器中放入起始物质，平衡时SO3等于等于n mol的是的是( )A. 1.6 mol SO20.3 mol O20.4 mol SO3B. 4.0 mol SO21.0 mol O2C. 2.0 mol SO21.0 mol O22.0 mol SO3D. 3.0 mol SO20.5 mol O21.0 mol SO338 在一恒容的容器中充入在一恒容的容器中充入2 mol A2 mol A和和1 mol 1 mol B B，发生反应，发生反应2 A(g) + B(g) 2 A(g) + B(g) x x C(g) C(g)，达到平衡后，达到平衡后，C C的体积分数为的体积分数为W%W%。若维