【课件】2.2.5等效平衡2021-2022学年高二上学期高中化学人教版(2019)选择性必修一

1、第5课时等效平衡第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡1.等效平衡概念2.等效平衡理解3.等效平衡分类4.等效平衡规律5.化学平衡移动与平衡转化率的关系2SO2 + O2 2SO3 u化化学平衡的建立与途径无关学平衡的建立与途径无关 SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2molSO2 1molO2 开始开始2molSO3 开始开始1molSO2 0.5molO2 1molSO3 开始开始u化化学平衡的建立与投料的次数无关学平衡的建立与投料的次数无关再向平衡体系中加入再向平衡体系中加入1mol SO2 、0.5mol O22SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol

2、 O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态1mol SO2 0.5mol O2开始开始平衡状态平衡状态SO2 x%O2 y%SO3 z% 2SO2+ O2 2SO3起始起始c(mol/L) 2 1 0平衡平衡c(mol/L) 0.8 0.4 1.2 2SO2+ O2 2SO3 0 0 2 0.8 0.4 1.2以上两个平衡，有什么异同？ 在一定条件(恒温恒容或恒温恒压恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应，不管是从正反应正反应开始，还是从逆反应逆反应开始，或是从既有反应物又有生成物既有反应物又有生成物的状态开始，在达到化学平衡状态时，只要任何相同组分的百百分含量分含量(体积

3、分数、物质的量分数或质量分数等)相同相同，这样的化学平衡互称等效平衡。一、等效平衡的概念一、等效平衡的概念等效平衡等效平衡平衡状态：平衡混合物各组分的平衡混合物各组分的百分含量一定相同百分含量一定相同（指质量（指质量分数、体积分数、分数、体积分数、物质物质的量分数）。但各组分的的量分数）。但各组分的物质的量、物质的量、浓度可能不同浓度可能不同。建立平衡状态的途径： 加入反应物，从正向开始加入反应物，从正向开始加入生成物，从逆向开始加入生成物，从逆向开始同时加入反应物和生成物，从正、同时加入反应物和生成物，从正、逆反应方向同时开始逆反应方向同时开始条件:恒温恒容或恒温恒压恒温恒容或恒温恒压一、等

4、效平衡的概念一、等效平衡的概念等效平衡等效平衡等效平衡等效平衡二、二、等效平衡等效平衡的理解的理解三、三、等效平衡的分类等效平衡的分类1、全等效平衡相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数） 、物质的量、物质的量浓度都相同（完全相同）2、相似等效平衡相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数）；但物质的量、物质的量浓度成比例（比例相同）等效平衡等效平衡1、反应前后、反应前后气体体积不相等气体体积不相等的可逆反应：的可逆反应：也就是也就是n(g)0的可逆反应的可逆反应四、四、等效平衡的规律等效平衡的规律等效平衡等效平衡等效平衡等效平衡ABCD平衡时D的体积分数起始充入2mol1mol00a%0

5、03mol1mol1mol0.5mol1.5mol0.5mol4mol2mol00在一定温度下，一个容积固定的密闭容器中发生反应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，根据下表有关数据分析恒温、恒容下等效平衡建成的条件。一边倒，往左边倒后，物质的量相同a%a%b%(ab)2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)等效平衡等效平衡 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% 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 1m

6、ol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%加压加压4mol SO2 2mol O2开始开始SO2 a%O2 c%平衡状态平衡状态2SO2 + O2 2SO3 不等效等效平衡等效平衡三、等效平衡的规律三、等效平衡的规律1、恒温恒容条件下，反应前后气体计量数之和不等的可逆反应， 也也就是就是n(g)0n(g)0的可逆反应的可逆反应 （完全等效） 简记：一边倒、对应物质的一边倒、对应物质的物质的量物质的量相同才等效平相同才等效平衡衡特点：特点：等量投料，等量投料，全等效平衡，全等效平衡，浓度，物质的

7、量，百分含量浓度，物质的量，百分含量均相同均相同【例例1 1】在一个在一个1L1L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入2molA2molA和和1molB 1molB ，发生下述反应，发生下述反应： 达到平衡时，达到平衡时，C C的浓度为的浓度为1.2mol/L , C1.2mol/L , C的体积分数为的体积分数为a% a% 。 维持容器的体积和温度不变，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，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C C的浓度仍是的浓度仍是1.2mol/L1.2mol/L的是（的是（ ） A. 3mol C+1mol D A. 3mol C+1mol D

8、B. 1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D B. 1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C. 1mol A+0.5mol B+1.5mol C C. 1mol A+0.5mol B+1.5mol C D. 4mol A+2mol B D. 4mol A+2mol B2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)A A、B B【例【例2 2】某温度下，向某密闭容器中加入】某温度下，向某密闭容器中加入1molN1molN2 2和和3molH3molH2 2, ,使之反应合使之反应合成成

9、NHNH3 3，平衡后测得，平衡后测得NHNH3 3的体积分数为的体积分数为mm。若。若T T不变，只改变起始加入量，不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后使之反应平衡后NHNH3 3的体积分数仍为的体积分数仍为mm，若，若N N2 2、H H2 2、NHNH3 3的加入量用的加入量用X X、Y Y、Z Z表示应满足：表示应满足：（1 1）恒定）恒定T T、V V： 1 1若若X=0X=0，Y=0Y=0，则，则Z= Z= 。 2 2若若X=0.75X=0.75，Y= Y= ，Z= Z= 。 3X 3X、Y Y、Z Z应满足的一般条件是应满足的一般条件是 。2mol2mol2.25mol2.25

10、mol0.5mol0.5molX+Z/2=1 , Y+3Z/2=3X+Z/2=1 , Y+3Z/2=3N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 等效平衡等效平衡2 、反应前后、反应前后气体体积相等气体体积相等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恒温恒容恒温恒容H2(g) + I2(g) 2HI(g) 途径途径1 1mol 1mol 0mol途径2 0mol 0mol 2mol途径3 2mol 2mol 0mol途径4 1mol 1mol 2mol等效平衡等效平衡等效平衡等效平衡等效平衡 起始起始(mol)： 1 1 0 平衡时平衡时(mol)： x y z平衡时

11、体积分数平衡时体积分数： a% b% c%H2(g) + I2(g) 2HI(g) 1mol H2 1mol I21mol H2 1mol I2H2 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%H2 a%I2 b%HI c%2mol H2 2mol I2开始开始 若起始若起始(mol) ： 2 2 01mol H2 1mol I2开始开始H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态加压加压等效平衡等效平衡问题：问题： 途径途径1、2与途径与途径3、4中体积分数、质量分数相同吗？中体积分数、质量分数相同吗？ 各物质各物质n相同吗？相同吗？

12、c相同吗？相同吗？ 恒温恒容恒温恒容H2(g) + I2(g) 2HI(g) 途径途径1 1mol 1mol 0mol途径2 0mol 0mol 2mol途径3 2mol 2mol 0mol途径4 1mol 1mol 2mol等效平衡等效平衡等效平衡2、恒温恒容条件下，反应前后气体计量数之和相等的可逆反应， 也就是也就是n(g)=0n(g)=0的可逆反应的可逆反应（相似等效）简记：简记：一边倒后：对应物质的一边倒后：对应物质的物质的量之比物质的量之比相同即为等效平衡相同即为等效平衡。特点：特点：等比投料，相似等效平衡（百分含量相同，浓度，物等比投料，相似等效平衡（百分含量相同，浓度，物质的量成

13、比例）质的量成比例）【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。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的浓度仍为1.2mol/L的是（）A、0.3molC+0.1molDB、4molA+2molBC、3molC+1molD+1molBD、1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.2molD2A(g) +B(g) 3C(g) + D(s)例2：在一定的温度下，一个固定容积的密闭容器中，进行以下反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g)已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成a

14、molHBr.在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，(1)若要使平衡时生成3amol的HBr,应加入H2mol,Br2mol。(2)若加入1molHBr，平衡时得到1.5amol的HBr,还需要加入H2mol,Br2mol。362.51等效平衡等效平衡2mol SO2 1mol O2途径途径1SO2 a%O2 b%SO3 c%2mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%4mol SO2 2mol O2途径途径2平衡状态平衡状态探究三探究三: 2SO2(g)+O2(

15、g) 2SO3(g)途径途径1起始起始 2mol 1mol 0途径途径2起始起始 4 mol 2 mol 0途径途径1 1和和2 2是否为是否为等效平衡等效平衡？等等效效平平衡衡恒温恒压恒温恒压H2(g) + I2(g) 2HI(g) 途径途径1 1mol 1mol 0mol途径2 0mol 0mol 2mol途径3 2mol 2mol 0mol途径4 1mol 1mol 2mol等效平衡H2(g) + I2(g) 2HI(g) 1mol H21mol I2 H2 a I2 b HI c2mol H22mol I21mol H21mol I2 H2 a I2 b HI c1mol H21mol

16、 I2 H2 a I2 b HI c等效平衡等效平衡3、恒温恒压条件下任意气态可逆反应简记：简记：一边倒后：对应物质的一边倒后：对应物质的物质的量之比物质的量之比相同即为等效平衡相同即为等效平衡。特点特点：等比投料，相似等效平衡（百分含量相同，等比投料，相似等效平衡（百分含量相同，浓度相同浓度相同，物质的量成比例）物质的量成比例）等效平衡等效平衡在一个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

17、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 B2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)ABD小结：小结：类型类型等效条件等效条件结果结果恒温恒容恒温恒容(n(g)0) 投料投料换算成相换算成相同物质表示时同物质表示时量相同量相同 两次平衡时各组分两次平衡时各组分百分百分含量含量、n、c均相同均相同 (全等效平衡全等效平衡)恒温恒容恒温恒容(n(g)=0) 投料投料换算成相换算成相同物质表示时同物质表示时等比例等比例 两平衡时各组分两平衡时各组分百分含百分含量量相同，相同，n、c同比例变同比例变化化 (相似等效平衡相似等效平衡)恒温恒压恒温恒压 投料投料换算成相换算成相同物质表示时同物质表示时等比例等比例 两次平衡时各组分两次平衡时各组分百分百分含量含量、c相同，相同，n同比例同比例变化变化( 相似等效平衡相似等效平衡)等效平衡规律等效平衡规律五、化学平衡移动与平衡转化率的关系1、温度、压强对平衡转化率